一、绪论

2008年1月以来的罕见冰雪灾害给中国电网造成了有史以来最严重的破坏，冰雪灾害致使输电线路严重受损，导致多个省级电网大面积停电，多个县市的电力供应完全中断，给数百万居民的生活带来了极大的困难。据有关部门统计数据显示，截止到2008年2月29日17时，全国范围电网（包括国家电网公司系统、南方电网公司系统、地方电网及电厂送出自有线路）因此次冰灾停运的电力线路共36740条（其中，500千伏主网架线路119条，220千伏线路348条，110千伏线路888条，10-35千伏线路35385条）。因冰灾停运的变电站共2016座，110-500千伏线路因冰塔共灾倒8381基。这次冰灾不仅给国民经济造成了巨大的损失，达1510亿元，而且给社会造成了极大的紊乱，如交通出行、居民的生活等。

在党和政府的亲切关怀下，在各级地方政府的高度重视下，在军队的大力支持下，特别是在国家电网和南方电网公司领导的应急指挥下，出动数万名电力职工、军人和普通百姓，经过日以继夜的紧急抢修，目前已基本恢复。

二、大电源规划的思考

我国电网发展已进入跨大区电网互联、推进电力资源在更大范围内优化配置的新阶段，同时电网的安全稳定性与脆弱性问题也越来越突出，2008年初的大雪引起的冰灾给我们敲响了警钟。电网结构是电力系统安全稳定运行的基础，电网规划历来强调全局观念和远近结合。大风雪、冰雨等自然灾害的发生是不可避免的，因此，在电源和电网规划设计阶段要研究应对冰灾、战争等灾害性事件对电网安全的影响，要树立大电网观念，高度重视电网结构布局的安全性及灵活性，是未来电源和电网规划要思考的重要因素。本文提出以下几点看法。

1．分散外接电源

如果外接电源占比例较大且过于集中，一旦发生冰灾等自然灾害将造成本地大面积的停电事故。如加拿大魁北克电网负荷中心在蒙特利尔市和魁北克市，主要电源是从约1000km外的詹姆斯湾和丘吉尔瀑布的水电站群，通过735kv 二组输电通道送电20-25gw，外来电力占受端负荷比例达70％左右。该电网在1982、1988、1989、1998年发生过多次大面积停电事故。

这些实例已告诉我们，对外接电源要尽量分散接入，输电通道不要集中在一起，根据地形特点进行分散，尽量避开易产生冰灾的地形。如部分输电通道发生冰灾事故时，其余通道可以继续供电。从电网结构上看，我国的京津冀结构对抵御复杂故障的能力较强，基本上做到了分散外接电源，西电东送形成4-5个相对独立的输电通道，每个通道容量占受端负荷的比例均不超过15％，从电网结构上为建立第3道防线打下较好的基础，是最符合导则规定的电网结构，在易发生冰灾地区可借鉴此原则。

2．电源的分层分区接入

对发电机分层分区接入，一般来说，主力电厂宜直接接入最高级电压500kv电网。同时还需合理分层，将不同规模的发电厂和负荷接到相应的电压网络上。对于受端网架发展初期，受端主力电厂应优先考虑接到500kv网络上确能对受端电压起到一定的支撑作用。受端500kv主网架发展到一定阶段，特别是220kv逐步形成分区结构之后，主力电厂应分层分区接入，包括单机60万kw机组。目前的问题是，如果对未来设汁水平内所有电厂接入电网缺乏统筹规划、仅仅就单个电厂接入系统设计来论证接入方案的合理性的话，很可能造成电网结构的不合理。500kv电网一旦发生严重故障，由于不应当接入500kv的电源都可能丧失，容易造成受端功率大量缺额而引起大面积停电事故，分层分区接入的好处就在于220kv分区内有一批自我平衡的电源，220kv电网的可靠性更高；

三、三级电网结构的思考，建立10kv有源变电站

总结国外大电网恶性事故，表面上很多是恶劣的自然灾害造成的，然而在某种程度上电网结构不合理是其根本原因，强调在电网结构上要主次分明，必须在主网架规划设计阶段考虑完善，做到防患于未然。在电网规模较小时期，电源布局对电网结构起重要作用，随着系统规模的不断扩张，特别是互联大电网的形成，电厂的作用相对弱化，对主网架结构的规划设计要求就相应的提高了。

目前规划设计部门在研究电网扩展方案时，基本上按照“n-1”型故障或者是第1道防线作为标准，计算网络输电能力和稳定水平，对电网结构是否有利于建立第2道防线、第3道防线考虑得不够。验证电网结构是否合理决不是由“n-1”故障下的稳定水平所确定的，而是由当发生严重故障或多重故障时，系统结构具有防止因大量负荷转移引起连锁反应事故的能力所决定的。国外的专家认为电网设计必须对极端故障进行评价，如失去一座发电厂全部容量，失去变电站的全部出线，失去一条公共输电走廊的全部回路，开关拒动等。因此在网架规划设计中要进行典型的“n-2”故障校核，验证推荐方案的合理性，对建立电网的第2、3道防线提出指导意见。

本文首次提出建立三级电网的概念。三级电网分别为输电网路、配电网路和微电网。其中输电网路由500kv－1000kv电力主传输通道所组成，可以建立成环网，也可以建设为输电通道；配电网路由110kv－220kv的送电线路组成，可以建设成环网，也可以建设成辐射型网架；微电网由380v－10kv供电电压组成，微电网的供电线路主要由辐射型电缆连接而成。电源在各级电压等级中的分配应该建立一些基本的原则，如600mw以上的发电机组主要应接入500kv输电网路，100mw－300mw的发电机组应接入配电网路，在微电网侧，应将应急电源的建设纳入到微网络的建设中，即在每个10kv的重要用户的变电站建设应急电源，建设10kv有源变电站，使国家电网公司能够统一管理。

四、应急电源构成的思考

在10kv的有源变电站中，应急电源是在突发电力灾难的紧急情况下作为替代使用的供电装置，目前市场上应用的类型主要有柴油发电机组和蓄电池组二大类，蓄电池应急电源又被分为ups型和eps型两种，