大型城市電網目標網架規劃流程

近年來國外發生了多起大面積停電事故，造成巨大經濟損失，產生負面社會影響。而特大城市電網供電負荷集中、人口密集，一旦停電影響巨大，因此保障特大城市的輸電安全性具有重要意義。隨著特大型城市電網高速發展，如何建立適合高負荷密度的大型城市受端電網發展的輸電模式，提高城市電網運行的安全性和可靠性，減少電網事故的發生風險，具有重要研究價值。
調研發現，巴西圣保羅市電網的交流電壓等級較為繁多，僅輸電網絡層就有765千伏、525千伏、440千伏、345千伏、230千伏、138千伏，此外還有直流±600千伏，電網等級和電網結構較亂，這種網架結構容易發生連鎖故障，近年來曾因連鎖故障導致電網崩潰事件發生，應該引以為戒。
特大城市是指其城市規模特別大的城市。聯合國通常將100萬人作為劃定特大城市的下限。2014年3月16日我國公布的《國家新型城鎮化規劃(2014~2020年)》中，對超過500萬人的城市認定為特大城市。
借鑒國外大型城市電網規劃的理念，國家電網公司“特大型城市電網輸電模式和運行風險評估研究”項目提出了適合我國國情的高可靠性城市電網目標網架構建方法。項目研究建立了考慮靜態和動態可靠性風險指標的大型城市電網目標網架規劃流程;指出了我國特大型城市電網輸電模式發展趨勢為500千伏電網形成雙環網或擴大型雙環網、220千伏電網由相鄰的兩個或多個500千伏站聯合供電模式適時發展為單個500千伏站獨立為1片220千伏電網供電的避免短路電流過大的輸供電模式;指出了進行風險評估是我國高可靠性電網在規劃和運行中應考慮的重點內容。項目研究還闡明了特大型城市電網大停電的機理，對電網安全三道防線的配置提出了新的全面的要求。現在，項目相關方法已在上海、重慶、天津等特大城市電網近期輸變電工程建設與遠景規劃協調發展中得到了應用，確定了合理的電網目標網架方案和電網安全防御方案，提高了電網運行的安全可靠水平，增強了電網抵御嚴重故障和輸供電的能力，減少了電網的安全隱患，節約了電網建設投資。
隨著我國經濟的發展和城市化水平的迅速提高，大城市的數量和規模都在急劇膨脹。根據對未來中遠期電網發展規模的預測，我國不少大中城市今后10~20年內的用電負荷將達到較高水平，會接近或超過當前國內城市的Z高負荷。但土地資源緊張、供電走廊減少等問題嚴重制約城市電網的發展，并進一步制約城市自身的發展。這些城市未來目標網架的構建如果繼續沿用舊有模式，將會降低電網的安全水平，對社會效益和經濟效益產生不利影響。