剛剛過去的G20峰會見證了杭州乃至整個浙江的繁榮輝煌。

毫無疑問，浙江的經濟發展令人矚目，而特高壓正是支撐浙江騰飛的重要保障。

由于一次能源資源的匱乏、地理條件的限制以及本省燃煤裝機減排壓力的加大，浙江省內發電裝機容量難以支撐日益增長的負荷需求，建設特高壓是浙江綠色發展的必然選擇。也正因如此，浙江成為目前我國特高壓落點最為密集的省份之一，浙江電網也是最早進入特高壓交直流混聯運行的省級電網之一。從浙江電網的運行可以窺見到特高壓交直流混聯格局所呈現出的特點、需要應對的挑戰，以及未來發展的方向。

浙江樣本

特高壓入境給浙江帶來了巨大的發展動力。同時，保障特高壓安全穩定運行也需要配備相應的技術手段。

過去，浙江500千伏主網架主要承載本省及華東區域的電力，隨著賓金、浙福、靈紹等特高壓交直流工程相繼投運，浙江電網結構發生了質的變化：跨區輸電規模進一步擴大、省外來電大幅提升、電網交直流混聯運行安全穩定特性發生重大改變，交直流耦合關系更趨緊密，電源與電網間交互影響更復雜。

目前浙江電網的結構清晰呈現出特高壓網架建設過渡時期所面臨的新情況。“一個足夠堅強的電網結構應分層分區合理，各級電網協調發展，電網結構清晰，大容量直流工程輸電到受端電網，要送得出、落得下、用得上。”中國電科院(300215,股吧)原總工程師印永華這樣描述科學的堅強電網。目前在特高壓建設發展的過渡階段，直流強而交流弱，在這樣的形勢下，需要針對特高壓交直流混聯電網運行特性進行深入研究，不斷提升駕馭大電網運行的能力。

為了保障特高壓電網安全，國網浙江省電力公司深入研究大電網運行新特性，加強大電網運行管控，并通過“三強化，三提升”，推動大電網運行水平上新臺階。

“三強化”即強化分級分區電力平衡，有效應對發用電平衡復雜局面；強化運行風險預警管控，實現電網運行風險預警預控閉環管理；強化應急預案編制落實，確保應急全面精準、響應及時。“三提升”即提升快速反應技術手段，發電側創新部署機組AGC快速群控功能，用電側創新部署負荷“群控、順控”功能；提升電網應急處置能力，建立賓金直流應急響應工作機制，常態化開展調度應急演練，切實提升應急協同處置能力；提升網廠協同機制，落實電源開機方式優化、研究燃氣機組快速啟停，確保日常安全生產管理和應急響應網源協同。

這些手段的實施有效保障了浙江電網安全穩定運行。在今年迎峰度夏中，浙江電網應用負荷批量控制功能為全省電網的安全運行增添了一層保護屏障，提升了技術人員對電網調度的預防控制能力，這正是“三提升”的重要組成部分。“事故拉限電序列表植入負荷批量控制系統后，只要輸入需要拉掉的量，系統就可自動操作，大大提升了事故處理的響應速度。”國網浙江電力調度中心副主任郭鋒說。

此外，針對特高壓、大電網、大機組運行新特性，國網浙江電力全面推進網源協調運行管理，確保電網安全穩定運行可控、在控和能控。同時規范管理，加強構建“源、網、荷”協調管控體系。靈紹特高壓直流工程投運后，浙江電網力求實現大電網駕馭水平更自如，清潔

能源接納更靈活。

透視全局

窺一斑可視全豹。浙江電網面臨的挑戰也是整個特高壓骨干網架建設過渡時期，在網架結構、調度運行、資源調配等方面需要攻克的課題。印永華認為，在這一時期，電網發展需要重點開展系統仿真試驗和計算分析、建設堅強網架、打造安全穩定控制系統三方面的工作。

我國在上世紀80年代，隨著500千伏交流電網和葛滬直流輸電工程的建設，建立了交直流電網仿真實驗室；90年代在三峽輸電系統建設過程中，通過擴建和完善，建立了三峽電力系統仿真中心，開展了大量的系統仿真試驗和計算分析工作，為三峽輸電工程的建設提供了堅強的技術支撐。

進入本世紀以來，特高壓交流和直流輸電工程的建設和交直流混聯電網的運行對仿真技術提出了更高要求。“為了準確模擬特高壓交直流混聯大電網的運行特性，一方面需要完善數字仿真技術，提高對直流輸電系統的模擬精度；另一方面需要加強數字和物理混合仿真能力，提高數模混合仿真平臺的仿真規模和仿真精度。”印永華說。目前，國家電網公司已啟動重點科技項目，該項目緊密結合交直流混聯大電網建設和運行的需求，進一步提升國家電網仿真中心的水平。通過該項目的實施，在數字仿真方面，將率先完善機電—電磁暫態混合仿真工具，使其成為當前交直流混聯大電網的主要仿真工具之一；在數模混合仿真方面，將進一步擴大交直流混聯電網的仿真規模，加強對直流輸電控制保護系統的物理仿真能力，以能夠對交直流之間和多直流之間的相互影響以及實際控保系統的控制特性進行準確仿真，從而為交直流混聯大電網安全運行控制策略的制定提供技術依據。

仿真技術的重要性不僅體現在調度運行中，在電網規劃設計時同樣需要通過仿真計算確定電網建設方案。“在規劃設計時需要通過仿真計算合理布局送端系統、輸電通道和受端系統；在電網建設中，還要根據實際情況的變化進行跟蹤計算和試驗分析，例如加強規劃方案過渡期的滾動計算和試驗工作，以便及時發現可能存在的薄弱環節，制訂相應對策和措施。”印永華說。

堅強網架建設是特高壓電網安全運行的基礎。如同一座樓宇，其堅固程度依賴于鋼筋構架是否結實。特高壓直流送電功率大，如果交流電網承載故障能力不足，將對電網安全穩定運行帶來巨大壓力，大容量的特高壓直流需要堅強特高壓交流電網來承載。“特高壓直流發生故障后將導致大規模潮流轉移，如果網架結構不夠堅強，可能導致連鎖反應，引起功率、電壓和頻率的大幅度波動，危及大電網安全運行。因此，堅強的網架結構是交直流混聯大電網安全運行的物質基礎。”印永華說。對于浙江乃至整個華東電網而言，加強電網支撐能力的關鍵在于加快特高壓交流電網的建設，使交流電網在規模和強度上與直流輸電容量相匹配，使之足以承載直流故障擾動帶來的巨大功率沖擊。

但電網建設非一日之功，在目前特高壓交直流混聯電網建設的過渡時期，安全穩定控制系統是保障電網安全運行的重要技術手段。為此，國家電網公司開啟大電網系統保護建設工程，針對各個電網實際運行特點與需求，提出適應新形勢的大電網控制措施，提升第一道防線的適應能力，拓展第二道防線的廣度及深度，提升第三道防線的協調性。國調中心組織華東分部率先研究實施了華東系統保護功能試點項目——頻率緊急控制系統，該系統創新實施了多直流緊急功率提升、安控主動切泵、可中斷負荷精準控制等技術，構建了多資源協同、多功能配合的控制系統新體系。

“開展電網計算和試驗、建設堅強網架、打造安全穩定控制系統三者是緊密結合的。首先在規劃設計階段要通過仿真計算把方案做好，在實際運行中要通過對多種運行方式的仿真分析，包括離線仿真和在線仿真，提前制訂和落實故障應對措施；與此同時加強網架建設，盡快實現強交強直的特高壓骨干網架；在堅強網架形成的過渡時期，要高度重視安全穩定控制系統的建設。這三者做好了，電網安全運行便能夠得到保證。”印永華說。

放眼未來

站在特高壓“強直弱交”的過渡時期來展望并思考，未來電網技術的發展具有怎樣的趨勢，運行控制體系將有怎樣的提升？

“電力系統是技術密集型行業，新技術的應用是推動電網發展的強大動力。隨著仿真分析技術、現代自動化控制技術、電力電子技術和電力裝備制造等新技術的發展，將不斷推動電網技術體系的進步和升級。其中，電網智能化控制體系在智能電網中起到神經中樞的作用，借助先進的計算機、通信、電力系統分析和控制理論及技術，通過對信息的獲取、傳輸、分析、反饋，實現對電力系統的廣域監視、分析和控制，建成在線安全評估、預警和防控體系，以保證交直流混聯大電網的安全穩定運行。”印永華說。

要實現這一目標，需要在電網運行機理、自動化運行系統、仿真工具以及計算機技術等方面實現全面發展與突破，建立起積極適應新形勢的電網技術創新體系，把握技術進步方向，為建設安全可靠、經濟高效、清潔低碳、靈活智能的現代化電網提供堅強支撐。