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特高压技术 为电网安全殚精竭虑

日期:2014-12-24    来源:国家电网杂志  作者:乔振祺

国际电力网

2014
12/24
09:17
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关键词: 特高压 配电网

    薛禹胜,中国工程院院士,国网电力科学研究院名誉院长,稳定性理论及电力系统自动化专家。他发明的电力系统暂态稳定EEAC理论与算法在国际上享有盛誉,被公认为电力系统暂态稳定分析和控制的最佳快速解析方法,已成功应用于电力系统在线稳定分析和控制,并出口到欧美发达国家,系列成果获国家科技进步一等奖1项、二等奖3项、国家技术发明二等奖1项、国家图书奖提名奖1项、中国专利金奖及优秀奖各1项。

有压力更有信心

    特高压技术提出后,我就参与了咨询。虽然我做的工作很少,但仍然切身感受到特高压技术发展的艰辛。

    2004年年底,国家电网公司提出建设特高压电网。我们就认真思考它对我国电网运行可靠性可能产生的影响,并及时向国家电网公司调研小组汇报了关于特高压电网安全性对二次稳控系统的要求及对策的思考。

    2005年,有关部门对特高压工程的建设方案进行了大量讨论,社会上也对建设特高压电网提出一些不同看法。国家电网公司高度重视,当年年初就成立了顾问小组,年内我就参加了3次咨询会议。国家电网公司还委托中国工程院进行专题咨询。中国工程院广泛地组织了相关学部的院士组成咨询小组,同年内我也参与了3次咨询。咨询小组听取了不同观点的专家意见,经过认真讨论后对特高压工程给出了正面看法,同时要求建设的全过程要严谨客观地论证,进行风险分析,经济上要做到合理可行。在那一年,还召开了特高压输电技术国际研讨会,国家发改委也组织了特高压技术研讨会。

    随着能源安全与环境安全问题的日益突出,我对特高压技术开发必要性的认识越来越深刻,强烈意识到中国一次能源,包括可再生能源的禀赋和地理分布特点对输电距离提出的严峻挑战。

    虽然在理念上,我从一开始就坚信,输电电压等级在可行范围内的提高有益于人类探索客观世界、掌握自然规律、促进技术发展、提高技术与经济指标,但在实际工作中,我和团队深感肩上的责任与重担。

    电力界记忆犹新,在500千伏电压等级出现后的相当长一段时间内,由于新电压等级的电网尚未强壮到能将220千伏电网开环运行,故电磁环网的威胁十分严峻。显然,在只有极少特高压输电线路投运期间,类似的风险必然会再现。虽然在相当一段时间内,相关行业的关注都集中在如何研发特高压一次设备及构建特高压输电系统,客观上对其投运后的停电防御问题则无暇充分考虑。但我和团队清醒地意识到,如何抵御各种内外扰动引发的大停电将是我们义不容辞的社会责任,必须主动地将此潜在的压力转化为当下的行动。

是挑战更是机遇

    特高压技术的研发及工程建设是中国对世界电工及电力技术的重大贡献,我认为非常了不起。广大的电气工程学术界、装备制造及工程运行人员的努力值得大书特书。

    2004年中国提出发展特高压技术的当时,其电工技术、电工装备制造及电力系统习惯于跟随国际经验,装备制造、电网规划和运行都缺乏足够的创新意识及能力。根据我的观察,当时对特高压的适用性与经济性的讨论还并非争论的核心,而最大的怀疑也许是既然发达国家都先后放弃了交流特高压技术的开发,因此它是落后的技术,以及中国开发特高压技术的必要性及能力。说实话,当时我对诸如特高压的环境影响、一次装备的可靠性等也有顾虑。国家电网公司决策层坚持走自己的路是有很大勇气的,现在回头看,特高压对中国装备制造业与电力界创新发展的促进作用不可磨灭。

    单就我的专业范围而言,建设特高压电网也面临着严峻的挑战。即使不考虑特高压输电,大停电防御问题国际上也在摸索。而特高压电网会带来哪些新的静态及动态行为,应该如何应对等一系列问题则进一步增加了挑战性。

追梦创新保持清醒

    特高压技术对能源安全及环境安全做出贡献的同时,也推动了众多专业的创新。对电力可靠性的分析、控制,及防御技术也有重要的推动,并启发了我们从更大范围及更高层次去思考。人类的可持续发展不单有赖于能源,还依赖于经济和环境安全,它们之间密切交互,相互影响。电力行业应该注重以电力为主的全方位的能源安全,它与一次能源与终端能源的革命密切相关,必须用大能源观的理念来对待。

    可再生能源不但难以直接以它们原来的形式输送,而且必须转换成电能后才能适用于大多数终端负荷,也才能在区域内共享能源。当可再生能源发电占到发电用能50%,甚至更多时,电能的瞬时备用及旋转备用的调度问题不容小觑。没有强大可靠的远方输电网以及智能灵活的主动配电网,既无法在终端能源中实现电能对化石能源的大规模代替,也不可能协调各种一次能源、二次能源及终端能源的优化。

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