中国电网发展和中国工业及能源分布符列书广西水利电力职业技术学院【摘要】现代电网新技术的发展趋势与现代工业及个能源的部分有着密不可分的联系，现代电网系统要考虑联合运行，孤立运行的电网明显已经逐步淘汰，而联网运行的优势；可以更充分合理德利用能源提高经济效益，能够采用大型机组以降低造价和燃料的消耗，加快建设速度，各部分之间相互调剂支援电量，从而减少系统总备用容量；还可以利用地区时差及水火电之间的调节，取得错峰和调峰效益等，随着现代技术的发展，未来电网建设要面向智能电网系统开发与实践。

关键字；电网联合运行智能电网工业发展的建设智能能源电网新技术的总体发展趋势新一代电网需要具备6大主要特征，即智能、高效、可靠、自愈、绿色、经济。

“智能”是指电网具有自我感知状态、自我分析策略和自动控制，形成通过一个广域通信网联接的庞大智能机器。

“高效”是指单位输电走廊的输电能力更高、输配电损耗更低、能源综合利用效率更高。

“可靠”要求电网承受扰动与冲击的能力更强、运行更加安全。

“自愈”指能够自动发现故障、诊断故障、自动采取控制措施，在用户察觉前消除缺陷。

“绿色”是指可再生能源发电的比例要更高、电力传输损耗更小、电力工业对于环境与人更加友好。

“经济”则要求电网资产的利用率更高、电价能够实现电力工业利益与公众利益的平衡。

电力行业各领域的主要技术发展侧重点不同在输电技术领域，主要侧重于主网架智能技术;特高压交流以及直流输电技术;大容量FACTS设备的应用;输电潮流控制技术;一次设备的智能化;高压电气设备在线状态监测、状态评估、状态检修;新型智能(数字化)变电站;新型的输电线路技术(如超导、分频输电、半波输电等);输电线路状态在线识别等方面的发展。

在配电技术领域，主要侧重于配网自动化、智能化;分布式、新型可再生能源接入技术;配网电力电子技术;大规模储能技术及其优化利用;快速的配电网仿真技术;高级运行管理技术;供电的高可靠性;电能质量的高标准;供电的低损耗;自愈系统等方面的发展。

在用电技术领域，主要侧重于智能化的计量和用电;最终用户管理;智能终端(计量、计费、监测、控制、管理，集用电和数据通信于一体);家居规费及其衍生服务;用户和电力、电网的互动性;电动汽车等方面的发展。

国外输电技术的发展情况自从20世纪初发明三相交流输电以来，输电技术朝着高电压、大容量、远距离的目标不断进步，20世纪后半叶发展更加迅速。

1952年瑞典首先采用380kV输电电压，1954年美国354kV线路投运，1956年前苏联建成伏尔加河水电站至莫斯科的400kV线路并于1959年升压到500kV。

进入60年代欧洲各国普遍采用380kV级输电电压，北美和日本则建设大量500kV线路。

以后加拿大、前苏联和美国又相继建成一批735～765kV线路。

亚洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲许多国家都建设了330～500kV线路。

300～750kV超高压（EHV）线路已在各国主干电网和国际互联网中广泛采用。

在交流超高压发展的同时，高压直流（HVDC）输电技术也进入工程实用阶段。

1962年前苏联建成±400kV工业性试验线路，随后又建设±750kV长距离直流线路；1970年美国第一条±400kV直流线路建成，1985年升压到±500kV；加拿大于1990年建成全750kV级直流线路并向美国延伸。

巴西伊泰普水电站也用±600kV直流线路送出。

欧洲、非洲、日本、印度、新西兰等地区和国家的直流线路也相继投入运行。

70年代，欧、美各国对交流1000kV级特高压（UHV）输电技术进行了大量研究开发，1985年前苏联建成第一条1150kV工业性线路，日本也在90年代初建成1000kV线路。

此外，多端直流输电线路、高自然功率的紧凑型线路以及灵活交流输电（FAC±S）等多种多样输电新技术的研究也取得很大进展，有的已进入工程实践。

中国输电线路建设的成就近50年来中国输电线路建设成绩是巨大的。

线路总长度从1949年的6500km，发展到1996年的65656Ikm。

50年代建设了一大批35kV和110kV线路；60年代，许多城市建设220kV 线路，并逐步形成地区220kV电网。

随着电力负荷的增长和大型水、火电源的开发，1972年建成第一条330kV刘家峡水电站至关中超高压线路，全长534km。

随后330kV线路延伸到陕甘宁青4个省区，形成西北跨省联合电网。

1981年第一条500kV全长595km平顶山至武汉线路投入运行，接着其他地区也相继采用500kV级电压。

目前全国已有东北、华北、华东、华中、西北、南方、川渝7个跨省电网和山东、福建、新疆、海南、西藏5个独立省（区）网。

网内共有220kV线路120000km，330kV线路7500km，500kV线路20000km。

华中与华东两大电网之间，通过1500kV葛洲坝至上海直流线路实行互联。

中国输电线路的建设规模和增长速度在世界上是少有的。

中国幅员辽阔，各地区的地形、地质、气象等自然环境比较复杂。

输电线路建设中遇到许多技术问题。

通过大量的工程实践，我们对高山地区、严重覆冰地区、台风地区、高海拔地区、不良地质地区、地震灾害地区等特殊条件下，输电线路的设计、施工和运行都积累了丰富的经验。

此外，输电线路跨越大江河、湖泊和海峡等水域的大跨越工程的设计、施工和运行方面也取得了很大成绩。

中国已拥有实力比较强的输电线路勘测、设计、施工和运行管理的力量，并具备输电线路所需器材和设备的制造能力。

已经建立输电线路有关的研究和试验的机构和设施，取得了大量科研试验成果，为今后发展超高压、大容量输电线路创造了有利条件。

“西电东送”与电网建设中国大部分能源资源分布在西部地区，而东部沿海地区经济发达，电力负荷增长迅速。

开发西部的水电和火电基地，实行“西电东送”是国家的一项长期战略。

近十年来，山西、蒙西火电基地向京津唐电网送电，葛洲坝水电站通过±500kV直流线路向上海送电，南方互联电网将天生桥水电站和云南、贵州的水电送往广东、广西等“西电东送”措施已经取得一定成效。

随着西部大开发战略的实施，蒙西、山西、陕西、宁夏、豫西火电基地的建设，黄河上游、金沙江、澜沧江、红水河、乌江等大型水电站的开发，以及“西电东送”输电大通道的开辟，将加大“西电东送”的能力并促进电网的发展。

电网是电力市场的载体。

加强电网建设是拓展电力市场，提高电力工业整体效益的重要举措。

中国电网发展分三个步骤：（1）加紧实施7个跨省大区电网之间以及大区电网与5个独立省网之间的互联；（2）2010年前后，建成以三峡电网为中心连接华中、华东、川渝的中部电网；华北、东北、西北三个电网互联形成的北部电网；以及云、贵、广西、广东4省区的南部联合电网。

同时，北、中、南三大电网之间实现局部互联，初步形成全国统一的联合电网的格局。

（3）2020年前后，随着长江和黄河上游以及澜沧江、红水河上一系列大型水电站的开发，西部和北部大型火电厂和沿海核电站的建设，以及一大批长距离、大容量输电工程的实施，电网结构进一步加强，真正形成全国统一的联合电网。

在全国统一电网中充分实现西部水电东送，北部火电南送的能源优化配置。

此外，北与俄罗斯、南与泰国之间也可能实现周边电网互联和能源优势互补。

高效发电和输电高效发电指尽可能多地将电厂中使用的初级能源转换为电力和有用的热能。

只要把化石燃料发电厂的能源效率提升几个百分点，就能大大节省资源，显著降低二氧化碳排放。

对使用可再生能源的电厂来说，提高能效对能源生成的费用起着决定性的影响，进而决定他们相较于传统电厂的竞争优势。

高效火力发电到21世纪中叶，火力发电将仍是主要的能源来源。

在改建燃煤电厂上仍有很大的能效提升空间。

在中国，火电厂的平均能效为36%。

西门子先进的燃煤发电技术，助力上海外高桥第三发电厂大幅提升燃煤效率，通过与电厂多项自主创新技术的结合，实现了高于46%的供电净效率，为世界发电行业树起了“中国标杆”。

高桥第三电厂是全世界能源效率最高的燃煤电厂。

在火力发电方面，燃气轮机和蒸汽轮机发电厂目前已经实现了迄今最高的能源效率 - 超过60%。

由于启动时间非常短，这类电厂最适宜于补充风力和太阳能发电带来的自然电力波动。

而通过热电联产电厂可以达到更高的能源效率 - 超过90% 。

其中，配备了西门子燃气轮机的华能上海燃机电厂被评为2007年度亚洲最佳燃气电厂。

低损耗输电可再生能源发电厂往往建在与电力消费集中区相距甚远的地方。

现有的一项重点工程是架设在中国云南省和广东省之间，绵延1400公里长的“电力高速公路”高压直流输电线路。

其输电容量达到5000兆瓦，输电电压达800千伏，是世界所有高压直流输电项目中最高的。

通过该线路把多个水力发电厂产生的绿色电力输送至广东省，相比本地的传统型电厂，每年可减少3000万吨的二氧化碳排放，在西门子参与的高压直流输电项目中，云南- 广东高压直流输电工程拥有5000兆瓦的最高输电容量。

智能配电和用电现有的电网，如风电场和太阳能收集器，在设计上无法满足成千上万家来自世界各地的能源提供商们波动不定、在数量上日益增加的供电需求。

为适应未来的要求，需要对全世界的电网进行改建和升级换代–也就是必须向所谓的智能电网发展。

南方电网的智能电网建设目标南方电网的智能电网建设目标主要体现在“四个提高”，即提高电力系统安全稳定运行水平，提高系统和资产利用效率，提高用户侧的能效管理和优质服务水平，提高资源优化配置和高效利用能力，促进资源节约型、环境友好型社会的建设和发展。

南方电网关于智能电网的开发与实践南方电网在智能电网研究与建设方面现已做了大量工作，积极推动智能电网相关科研项目的实施，并有多项示范项目在建，包括多直流协调控制系统正式投入、±200Mvar链式静止无功补偿器STATCOM研制、佛山863分布式供能示范工程、建立“三遥”为主要技术特征的配网自动化试点、云南电科院微网项目、5MW级电池储能电站示范项目，以及首批电动汽车充电站(桩)和7大技术标准。

另外，南网在智能电网研究方面也有诸多举措。

2010年，经公司预算委员会批准，在公司预算中增列“智能电网重大专项”资金，用于推进公司智能电网研究工作。

南网总部智能电网重大专项通过了专家评审，计划安排第一批共10个课题。

同时，积极参与“十二五”国家科技计划优先启动重大项目。

未来能源将呈现出智能化的发展趋势根据国家提出的信息化促进工业化转型升级要求，我们洞悉到，未来的能源系统也必将以信息化作为先导，朝着智能化方向发展。

有鉴于此，国网能源研究院受托于国家能源局对智能能源概念进行了一次开创性的探索，完成了《智能能源体系研究》软课题。

该课题除了界定智能能源的定义、架构体系外，还围绕着智能电网、智能电力、智能能源等一系列的内容就如何解决未来能源发展过程中将要面临的问题、挑战等进行了初步的研究。