特高压，打造中国电网新格局

韩薇凤

有人把建设以百万伏级交流和±80万伏级直流输电系统组成的特高压电网对于中国电网发展的影响归纳为“换骨”二字，的确比喻得恰当。一方面，特高压电网将在500kV交流和±500kV直流超高压输电网的基础上，成为未来中国电力输送的骨干网架；另一方面，特高压骨干网架的建设将改变目前的全国电网互联结构，创建全新的国家特高压输电网架，与区域网和省网合理配合，构成层次清晰的网络格局，更有利于实现全国范围内的电力资源优化配置。
伴随特高压电网的建设，一个崭新的中国电网格局，也将由此向世人展现。
建设特高压电网正当时
据悉，我国建设特高压电网的构想在近20年前就已被提出。而选择在2005年明确提出建设特高压电网的战略性目标，是由目前我国电网建设现状与日益尖锐的电力供需矛盾等多方面因素决定的。
自20世纪80年代，我国确立了以“超高压”为核心的电网建设思路之后，电网格局发生了根本性的变化。500kV交直流超高压电网将我国电力资源的配置从省发展为大区，使我国跨省输电的区域性大电网变成了现实。
如今，我国已经形成了以交流220kV、330kV、500kV和直流±500kV输电线路组成的骨干输电网架，并形成了由华东、华北、东北、华中、西北5个区域电网组成的国家电网和南方电网。全国各大区域电网之间目前初步实现互联，全国联网规模达到4.3亿kW，交流同步网规模达到2亿kW，“西电东送”、“南北互供”、全国联网的格局已经初步形成。
进入21世纪，我国电网建设取得了前所未有的成绩，但电力供需之间的矛盾却依然严峻。拉闸限电的警报在全国范围内不时地响起，“电荒”成为近几年频频见诸报端的词汇。与快速增长的电力负荷相比，我国电网建设的步伐仍显得迟缓；在局部地区，送变电卡脖子的现象依然十分严重；形成区域电网之后，各区域间的电力资源也面临着难以充分交换和互为备用的问题。合理地分配利用电力资源，使其发挥最大效率变得迫在眉睫。
在这种情况下，提出酝酿已久的“特高压电网建设”规划，是及时的，也是果断的。
据研究资料显示，特高压电网具有跨区域、大容量、远距离、低损耗输送等优点。以百万伏级交流为例，1回1000kV输电线路可代替4～5回500kV交流线路，通过减少线路回数，可节省线路走廊，而且能使输送单位容量的价格降低。利用特高压连接区域大电网，能更好地取得水火互补、错峰互为备用等效益。在500kV电网之上建设特高压电网，可以使电网结构更加坚强，有利于解决500kV电网短路电流过大、超过开关容量极限的问题。
特高压电网的种种优势，为我国解决电力供需矛盾和电能输送矛盾增加了筹码。通过建设坚强的国家特高压骨干网架，可实现跨区域的大容量电力资源输送，这样既能够解决东部、南部地区能源的短缺问题，减轻运输和环保的压力，又能够促进中西部地区将资源优势转化为经济优势，实现国民经济的协调发展。
挑战电力科技极限
建设特高压电网，是中国电力人的又一次大胆尝试。
在此之前，世界上仅前苏联曾投运过特高压交流输电线路。日本虽建设了特高压输电线路但一直降压到500kV运行。此外，美国和意大利等国也开展过特高压输电技术的研究工作，但因电力需求趋缓和环境影响等因素，均未建设特高压输电工程。而±80万伏直流输电线路，目前在国际上还没有投运的先例。
在建设西北750kV输变电示范工程时，我国就已经在环境温度、海拔高度等多个方面创造了“世界之最”，如今在特高压电网的建设上，中国电力人又将挑战科技极限。
前苏联和日本两个国家的特高压输电线路，虽然如今处于降压运行状况，但仍有大量的研究成果和实际工程经验可供我国借鉴。前苏联早在1980年就设计制造了全套特高压输变电设备；1996年以来，日本的特高压输变电设备，包括变压器、断路器、隔离开关、高速接地开关、避雷器、电流互感器、电压互感器等，都已成功经过了多年的全电压带电考验。
而我国早在1986年，就已经开始立项研究交流特高压输电技术。1994年，在武汉高压研究所建成了我国第一个特高压试验研究站。另外，通过西北750kV工程的建设，也为进一步研制特高压设备打下了基础。
2005年2月，国家发展改革委就开展百万伏级交流、±80万伏级直流输电技术前期研究工作发出通知，建议开展特高压技术基础研究、国内特高压设备开发与制造能力研究、特高压经济性研究以及特高压网架前景和示范工程的选择等特高压输电技术前期研究工作。自此，特高压电网建设的前期准备工作全面启动。
国家电网公司在第一时间成立了特高压电网工程领导小组和特高压电网工程办公室。为加强对重大问题的咨询工作，还成立了特高压电网工程顾问小组。截至目前 ，国家电网公司已经组织国内外专家、学者和企业召开了3次特高压电网工程专题技术交流会，电力部门、科研院所和国内外制造企业的代表就特高压技术设备等问题进行了交流和讨论。
2005年4月27日，由中国电机工程学会和国家电网公司联合举办的“特高压输电技术国际研讨会”在北京召开，除了国家机关、国内电力部门、科研院所及高校、制造企业的代表出席会议之外，来自俄罗斯、乌克兰、日本、美国、意大利、南非等国家的专家学者以及ABB、西门子等公司的专家和高层管理人员也带着世界最先进的电力技术和经验应邀到会。
未来的特高压蓝图
2005年初，国家电网公司总经理刘振亚在国家电网公司2005年工作会议上提出了建设特高压电网的战略目标。国家电网公司将以构建华中、华北坚强的同步电网为核心，以晋陕蒙宁煤电基地和西南水电开发为契机，在华中、华北和华东建成坚实的百万伏级交流特高压网架。2010年前后，纵贯南北的百万伏级输电通道将把华北和华中紧密联系起来。到2020年前后，国家电网特高压骨干网架基本形成，国家电网跨区输送容量将超过2亿kW，占全国总装机容量的20%以上。
2005年5月底，国家电网公司已经启动了交流特高压示范工程的初步设计工作，并确定了2005年内开工、2007年内投产的目标。据悉，这项示范工程为1000kV交流输变电工程，具体线路为：陕北-晋东南-南阳-荆门。荆门1000kV特高压变电站是该项示范工程的第一个建设项目，初步规划安装主变压器3台，容量3×300万kVA。在2年之内，国家电网公司还将开工建设第二项交流特高压工程，具体线路为：淮南-皖南-浙北-上海线。
南方电网也制定了特高压电网的发展目标。中国南方电网有限责任公司高层曾向媒体展示了一幅由“五交二直”特高压输电线路组成的特高压电网蓝图。在交流方面，南方电网将从云南丽江经贵州、广西，建设2回1000kV的交流输电通道向广东输电，并从云南永平经广西建设3回1000kV交流输电通道向广东输电。在直流方面，南方电网将于“十一五”末期建成云南-广东第一回±80万伏直流输电通道，“十一五”末建成糯扎渡-广东±80万伏直流输电通道。此外，广东电网还将围绕珠三角地区形成1000kV双回半环网网络，并结合大型电厂的建设，向粤东、粤西延伸。届时，南方电网将形成以特高压网络为主网架，超高压网络分区运行的更加坚实可靠的大电网。