华东电网建设的现状与发展的调查_开题报告

一、文献综述

（一）国内电网建设发展概况

中国电力工业自1882年在上海诞生以来，经历了艰难曲折、发展缓慢的67年，到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。从上世纪改革开放开始，我国的电力工业在电力行业的普遍规律下进行发展，在此基础上加快了改革发展，加强电网建设和电网规模的不断扩大，同时还保证了安全性，经济行和配置资源的能力，满足了社会经济高速发展的需求[1]。

从进入二十一世纪以来，为了保证我国大型的煤电，水电，风电，太阳能等能源基地的集体开发和安全外送，在建设跨区域输电通道建设的同时，还在交直流特高压输电技术上取得了重大突破，并在连接华中与华北电网的特高压交流输电工程和连接华中与华东水电网的两大特高压直流输电工程上完成投运。其显著提高了跨区域输电的能力，实现了电网全国互联，优化资源配置的能力比上世纪末提高了几十倍。但是，目前的国家电网仍满足不了我国未来社会经济可持续发展的目标[2]。

目前，我国大规模西电东送、北电南送的电力流格局将长期保持不变[3]。国家电网由五个区域电网和跨区域交直流输电系统构成，其供电辐射范围包括26个省（区、市），超过840万平方千米。跨区域交直流系统由1个特高压交流、9个±500kV和1个±660kV、1个±400kV直流和4个500kV交流点对网送点工程组成[4]。除华北与华中通过特高压交流同步相联外，其余各区域电网之间通过直流异步相联：5个区域电网除西北电网主网架电压为750kV以外，东北、华北、华中、华东电网主网架电压等级均为500kV[5]。

华东电网供电范围包括上海市、江苏、浙江、安徽和福建省，网区面积47万平方公里，占全国领土总面积的4.9％，人口2.3亿，约占全国人口总数的20％。改革开放以来，网区经济持续快速发展，用电需求长期高速增长，截止2018年，华东区域电网共计有11条±500kV及以上直流线路馈入，3条±1000kV特高压线路，覆盖调度点超300个[6]。但由于网区内一次能源匮乏，缺煤、少水、无油，电源结构主要以火电为主，在近9000万千瓦的统调装机容量中，常规火电机组容量占到82％。其中仅两淮和苏北地区的火电厂发电用煤由本地区供应，其他绝大部分发电用煤都是从“三西”经水路或陆路向华东输送。

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（二）国外电网建设发展概况

北美洲互联电网：发展时间20世纪30-50年代，大规模水电开发推动了北美电网的第一次大发展；50-80年代，形成北美互联电网。目前，北美电网呈现4个同步电网异步互联格局，由美国电网、加拿大和墨西哥的部分电网组成，包括北美东部电网、北美西部电网、得克萨斯州电网和魁北克电网4个互联电网。在4个同步电网之间，北美东部电网通过6条直流联络线与西部电网互联，通过2条直流联络线与得克萨斯州电网互联，通过4条直流联络线和1套变频变压器与魁北克电网相连。美国与加拿大的7个省电网之间有超过100条输电线路，电压等级为500、230、115千伏，两国电力交换能力约为2000万千瓦。美国与墨西哥之间有27条输电线路，大部分为交流输电线路。

欧洲互联电网：时间至1958年。2009年7月，欧洲输电运营联盟（ENTSO-E）成立，由34个欧洲国家、42个输电系统运营商（TSO）组成。目前欧洲电网主要由欧洲大陆电网、北欧电网、波罗的海电网、英国电网、爱尔兰电网等5个跨国互联同步电网，以及冰岛、塞浦路斯2个独立电力系统构成。此外，南美洲、非洲南部、海湾地区也逐步搭建了各自电网的互联[7]。

俄罗斯-波罗的海互联电网：横跨8个时区，是世界上覆盖面积最大的同步电网。芬兰电网通过容量142万千瓦的背靠背高压直流输电线路与俄罗斯电网异步互联。

••（三）未来电网建设发展的分析

欧洲超级电网计划：2010年，欧洲北海沿岸的9个国家共同发布欧洲超级电网计划，准备将各国的风力发电、太阳能发电和水力发电资源进行整合，建设连接北海沿岸清洁能源项目的超级电网。欧洲超级电网将覆盖整个欧洲，将海上风电、北部的抽水蓄能电站、南部的太阳能电站与欧洲的负荷中心（如英国、德国、法国等）连接起来，未来实现洲际能源传输—连接非洲沙漠的太阳能电站。该计划为三个阶段。第一阶段（2010-2015年）：以新能源发电厂替代老的火电厂和核电厂，大型风电场接入电网，着手制定加强和扩大现有输电系统的规划。第二阶段（2015-2020年）：建设更多大型海上风电场，继续减少火电厂和核电厂，从整个欧洲范围进行电力平衡，海上风力发电站彼此互联并进行跨国连接。第三阶段（2020-2050年）：继续进行整个欧洲的电网系统集成，进一步建立泛欧洲的电网体系，实现欧洲大陆的负荷中心与北欧的风电场、抽水蓄能设施，以及与南欧的大型光伏电厂互联，实现欧洲与北非光伏电厂的互联[8]。

里夫金认为,能源互联网应具有以下四大特征[9]:①以可再生能源为主要一次能源;②支持超大规模分布式发电系统与分布式储能系统接入;③基 于互联网技术实现广域能源共享; ④支持交通系统 的电气化(即由燃油汽车向电动汽车转变)。从上述特征可以看出,里夫金所倡导的能源互联网的内涵 主要是利用互联网技术实现广域内的电源、储能设备与负荷的协调;最终目的是实现由集中式化石能源利用向分布式可再生能源利用的转变。由于能源领域的变革对于工业与社会发展具有决定性影响,一些主要发达国家的政府已开始关注和重点推动能源互联网的发展[10]。

对柔性交流输电技术来讲，是常用的一种技术，也是输配电系统与电子技术融合而衍生出的一种新技术。

在柔性交流输电中，其最为典型的代表是为FACTS。FACTS系统是建立在电力电子技术或以往控制器的基础上，可提高电力输送质量的一种交流输电系统。与以往的输电系统相比，FACTS更具有灵活性、可靠性。FACTS系统的主要包括串并组合型、串串组合型、并联型、串联型等四种组合。其中串联型控制器等同于一个可变电阻，这个可变电阻可以为电容器、电抗器，也可以为由电力电子组成的可变阻抗；并联型可以为可变阻抗，也可以是一个可控的电流源；串并联型和串串联型通常由单个串联控制器与串联控制器或并联控制器组合。在并联型组合中，我们通常又将FACTS系统设备分为基于变换器型、可控性器件、晶闸管控制和投切型。这些类型因为组合方式的通过，其功能也有所不同。如典型的静止同步补偿器，将其并联在系统中，可大大控制其容性或者感性电流，并可实现对电能的储能作用[11]。

综合国内外研究，智能电网的主要特征可归结为灵活性、可观测性和可控性、互操作性三个方面。

①灵活性。灵活性是指系统功率符合发生较快的变化、造成较大的功率不平衡时，通过调整发电或电力消费保证可靠地供电能力。②可观测性和可控性。智能电网连接着从多的不可控源和灵活源，必须对这些灵活源进行有效的观测和控制，才能实现跟踪不可控源的变化，保证电力和负荷的平衡。③互操作性。提高电网的灵活性、可观测性和可控性、离不开先进的传感技术和自动化技术，需要一先进的信息通信技术（ICT）作为支撑。普遍认为，智能电网是现代信息通信技术、传感技术、控制技术和电力技术的完美结合体。智能电网的建设不是推到一切重来，而是在已有的设施基础上进行扩展与升级。新技术，新设备的应用需要与现有系统、设备实现集成，并满足和操作性。

目前，世界范围内的跨国互联电网呈现蓬勃发展趋势。欧洲大陆电网由原西欧电网在吸收中欧电网和部分东欧电网的基础上演变而成，近10年来联网国家逐步增加。根据UCTE2008年公布的电网发展规划，2008—2012年，UCTE各输电系统运营机构将投入170亿欧元用于跨国互联线路建设和国内电网建设，新建或改造线路总长度约12000km，并积极开展与周边国家联网的可行性研究。

美国统一国家智能电网（Unified National Smart Grid）设想为连接美国国内各区域智能电网，实现风能、太阳能等电力远距离、大规模经济输送的全国交直流互联电网。我国也基于国情，提出了涵盖发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，实现能源资源大范围优化配置的坚强智能电网方案[12]。

电网互联是电力工业发展的客观规律和世界各国电网发展的大势所趋。世界范围内，跨国互联电网不断向前发展，实现了联网区域内能源资源的优化配置，并向大规模利用风能等可再生能源且融合智能电网技术的方向发展[13]。

二、^范文提纲

1 前言

1.1华东电网概况

2通过科技创新，探索解决影响电网安全和发展建设问题的有效办法

2.1改进联络线功率控制方式，提高运行控制水平

2.2制定跨省市双边交易规则

2.3依靠科技进步，全面提高500kV电网输送能力

2.4积极开展同塔多回输电技术的研究和应用

2.5通过技术创新解决日益严峻的电网短

3华东电网技术发展展望

3.1输变电新技术

3.2发电技术

4结束语

三、参考文献

[1]曹惠彬.国家电网公司“十二五”通信网规划综述[J].电力系统通信，2011，32(5):1-6

[2]赵庆波.国家电网促进清洁能源发展[J].电力技术经济，2009， (5):1-4

[3]刘振亚.中国电力与能源[J].能源评论，2012 ，(5):60-61

[4]刘振亚，张启平.国家电网发展模式研究[J].中国电机工程学报，2013，33(7):1-10

[5]张文亮，周孝信，印永华，等.华北-华中-华东特高压同步电网构建和安全性分析[J].中国电机工程学报，2010，(16):1-5

[6]徐刚，胡春阳.华东电网系统保护通信网建设[J].电力信息与通信技术，2018， 16(1):126-130

[7]李炳森，吴凡.能源互联网的发展现状与趋势研究[J].智能计算机与应用，2017，7(2):142-144

[8]范松丽，苑仁峰，艾芊，等.欧洲超级电网计划及其对中国电网建设启示[J].电力系统自动化，2015，39(10):6-15

[9]Rifkin J. The third industrial revolution: how lateral power is transforming energy, the economy, and the world[M]. Macmillan, 2011.

[10]董朝阳，赵俊华，文福拴，等.从智能电网到能源互联网:基本概念与研究框架[J].电力系统自动化，2014，38(15): 1-11

[11]张文亮，汤广福，查鲲鹏，等.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报, 2010，30(4):1-7

[12]张东霞，姚良忠，马文媛.中外智能电网发展战略[J].中国电机工程学报，2013，33(31):1-14

[13]宋卫东.世界跨国互联电网现状及发展趋势[J].电力技术经济，2009，(5):62-67