摘要
　　決定大區(qū)電網(wǎng)以直流互聯(lián)的主要優(yōu)點(diǎn)在于，兩交流電網(wǎng)可以非同步運(yùn)行;兩網(wǎng)可以互相隔離，不傳送短路功率，有利于再發(fā)展;大區(qū)之間的周邊聯(lián)網(wǎng)問題，一般都是較小容量的效益型聯(lián)網(wǎng)，可以因地制宜，選擇不同聯(lián)網(wǎng)方式;采用或者有可能采用背靠背換流站時(shí)，需要考慮中長(zhǎng)期規(guī)劃;直流輸電可以取代特高壓交流輸電方式，問題在于特高壓的技術(shù)難點(diǎn)難以解決;與西北聯(lián)網(wǎng)及其內(nèi)部更高一級(jí)電壓等級(jí)采用500kV問題;展望21世紀(jì)電網(wǎng)發(fā)展的新技術(shù);全國(guó)電網(wǎng)大面積互聯(lián)的逐步形成，需要有全面的預(yù)見性。
　　關(guān)鍵詞　大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)　直流輸電　規(guī)劃
　　大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)的基本模式，經(jīng)過不斷討論，現(xiàn)在已經(jīng)逐步明確以下4個(gè)基本點(diǎn)：①加強(qiáng)大區(qū)500　kV交流電網(wǎng)，形成堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有靈活的網(wǎng)架以適應(yīng)多種變化，并采用靈活控制的交流輸電技術(shù);②交流電網(wǎng)應(yīng)局限在大區(qū)內(nèi)部發(fā)展，大區(qū)電網(wǎng)之間應(yīng)以直流互聯(lián)，以取得非同步運(yùn)行與互相隔離作用;③大區(qū)電網(wǎng)向周邊的弱聯(lián)網(wǎng)，可以采用直流聯(lián)網(wǎng)，也可以采用交流的一點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)方式;④特大容量的遠(yuǎn)距離輸電，應(yīng)用直流輸電經(jīng)送大區(qū)500　kV交流主網(wǎng)網(wǎng)架，并為全國(guó)聯(lián)網(wǎng)作準(zhǔn)備。
　　大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)除上述基本點(diǎn)外，還需要明確幾個(gè)重要問題。
　　1　大區(qū)電網(wǎng)以直流互聯(lián)的主要功能與效益
　　大區(qū)電網(wǎng)以直流互聯(lián)的主要功能和效益，是兩交流電網(wǎng)可以非同步運(yùn)行。
　　直流輸電與同等條件下的交流輸電相比，直流輸電對(duì)環(huán)境影響小、輸送容量大，所需線路走廊占地也少。
　　更為重要的是：直流聯(lián)網(wǎng)可以使所聯(lián)接的兩交流電網(wǎng)實(shí)行非同步運(yùn)行（即各自分別進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓、獨(dú)立調(diào)度、互不干擾）;對(duì)所聯(lián)兩交流網(wǎng)起隔離作用（即不傳送短路功率，不影響開關(guān)遮斷容量），有利于兩網(wǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)展。
　　因此，選定直流聯(lián)網(wǎng)的主要因素，是決定于它的運(yùn)行功能的*性，而不局限于工程的初期造價(jià)?，F(xiàn)在直流輸電工程的造價(jià)有時(shí)偏高，其主要原因是進(jìn)口設(shè)備價(jià)格偏高。而電網(wǎng)的長(zhǎng)期運(yùn)行*性，則是zui為重要的。直流設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，是其降低造價(jià)的關(guān)鍵問題。
　　2　大區(qū)之間的周邊聯(lián)網(wǎng)問題
　　大區(qū)電網(wǎng)之間的周邊聯(lián)網(wǎng)，一般都是屬于效益型的周邊弱聯(lián)網(wǎng)，與大區(qū)之間的主干線強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)有所不同。周邊弱聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是傳輸容量比較小或者是在網(wǎng)中比較弧立。對(duì)此，可以采用直流聯(lián)網(wǎng)，也可以采用交流500kV一點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)方式;只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)條件允許時(shí)才可以采用500kV交流同步互聯(lián)。但交流同步聯(lián)網(wǎng)切勿連續(xù)延伸，以免形成跨大區(qū)的交流復(fù)雜環(huán)網(wǎng)，避免可能產(chǎn)生環(huán)流和引起多發(fā)性事故，影響安全運(yùn)行。
　　3　直流輸電的背靠背換流站問題
　　直流輸電可以有兩種方式：①兩端換流站，中間直流線路;②兩端交流線路，中間背靠背換流站。由于直流背靠背換流站的兩站在一起，連接線很短，而且電壓很低，其設(shè)備投資與建設(shè)費(fèi)用都比兩端的換流站的設(shè)備投資及建設(shè)費(fèi)用之和為少。但是直流線路本身的單位長(zhǎng)度造價(jià)卻比交流線路要低很多。所以，長(zhǎng)距離的直流輸電工程，兩端換流站、中間直流輸電線路方式，就比兩端交流線路、中間背靠背換流站方式要經(jīng)濟(jì)得多。這是zui常見的方式。
　　中間背靠背換流站方式的特點(diǎn)，是可以以后加入;或者是在已有的交流線路中插入;或者是先建交流線路，以后有必要時(shí)再建背靠背換流站。
　　規(guī)劃中將來有可能要補(bǔ)裝背靠背換流站時(shí)，需做初期及終期的經(jīng)濟(jì)比較，如無利可圖，宜于一次建成，或采用兩端換流站方式。
　　4　直流輸電可以取代特高壓交流輸電
　　發(fā)展百萬伏高壓交流輸電，已成為當(dāng)前爭(zhēng)論的重要問題，現(xiàn)在基本可明確：無論是輸電或是聯(lián)網(wǎng)，直流都可以取代交流特高壓。
　?。?）特高壓交流輸電有許多技術(shù)上的難點(diǎn)
　　主要的難點(diǎn)是：①?gòu)某邏旱燃?jí)升到特高壓等級(jí)，在線路設(shè)計(jì)上與設(shè)備研制上，進(jìn)入了絕緣特性曲線的飽和區(qū)段的技術(shù)難題，絕緣距離大為增加;②特高壓交流輸電的環(huán)境影響比超高壓更為嚴(yán)重，如輸電線路電暈對(duì)無線電、電視的干擾等等。③而且交流特高壓的電磁場(chǎng)可能產(chǎn)生的生態(tài)影響，如今還沒有研究結(jié)論。所以，從高壓專業(yè)考慮，不宜采用特高壓交流輸電。而且，在直流輸電技術(shù)已經(jīng)更為成熟、更為進(jìn)步的情況下，以直流輸電取代交流特高壓輸電的呼聲更為高漲，以至國(guó)外許多特高壓研究項(xiàng)目已經(jīng)紛紛下馬，研究設(shè)施關(guān)閉。
　?。?）從系統(tǒng)專業(yè)考慮，主張采用交流特高壓的觀點(diǎn)主要來源于：
　　1）輸送特大電源點(diǎn)的電力，疊加到500kV電網(wǎng)之上：將已有的500kV電網(wǎng)分割（如日本的試驗(yàn)、試建工程）;或?qū)讉€(gè)500kV網(wǎng)相聯(lián)（如前蘇聯(lián)規(guī)劃的試驗(yàn)試建工程），以求得輸送和分配大量電力，并降低500kV電網(wǎng)的短路電流。但是這兩個(gè)試建工程的成敗和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，尚無正式結(jié)論。所以不能以此為依據(jù)，來建立我們的規(guī)劃方案。
　　2）從上對(duì)電壓等級(jí)所推薦的序列出發(fā)，220/500kV之上應(yīng)發(fā)展1200kV特高壓等級(jí)。這是一種推薦意見，并無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的依據(jù)，所以不能作為準(zhǔn)則。
　　現(xiàn)在，直流輸電，無論在遠(yuǎn)距離大容量輸電方面還是系統(tǒng)作用方面，都可以取代百萬伏交流特高壓。只是要在受端500kV電網(wǎng)上，做好多個(gè)直流引入的合理安排與靈活調(diào)度的規(guī)劃問題。
　　5　與西北聯(lián)網(wǎng)及其內(nèi)部電壓等級(jí)問題
　　大區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián)，談到西北電網(wǎng)時(shí)必然會(huì)觸及西北電網(wǎng)內(nèi)部的500kV與750kV電壓等級(jí)的爭(zhēng)論問題。西北地區(qū)的330kV電網(wǎng)已發(fā)展了20多年，它適應(yīng)西北地區(qū)的特點(diǎn)，但現(xiàn)在已處于周邊500kV電網(wǎng)的包圍之中。其上一級(jí)電壓究竟是發(fā)展750kV，還是在500kV鄰網(wǎng)包圍的客觀形勢(shì)下，順其自然地以500　kV向周邊聯(lián)網(wǎng)。決策之道在于實(shí)事求是，因地制宜：
　　（1）對(duì)遠(yuǎn)距離、大容量向外區(qū)輸電聯(lián)網(wǎng)的主干線強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)，建議采用直流聯(lián)網(wǎng)方式，其主要目的是取得非同步聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行效益。
　?。?）對(duì)周邊弱聯(lián)網(wǎng)，容量不會(huì)超過2000MW，宜于采用500kV或500kV同塔雙回路，一點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)方式。當(dāng)工程經(jīng)濟(jì)有利時(shí)，也可采用直流輸電聯(lián)網(wǎng)方式。
　　（3）西北地區(qū)之內(nèi)，330kV電網(wǎng)之上，本來也可以仿照某一外國(guó)實(shí)例，疊加一級(jí)750kV電壓，其目的是為了遠(yuǎn)距離輸送大容量電力。但是這在直流輸電技術(shù)已經(jīng)得到很快發(fā)展的今天，很容易取而代之。而且如果勉強(qiáng)地采用750kV電壓，必須同時(shí)或早日形成比較堅(jiān)強(qiáng)的750kV網(wǎng)絡(luò)，至少是雙回路，方可避免上一個(gè)更高電壓等級(jí)所造成的初期zui易出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)。這樣才可以謀求打開330kV電網(wǎng)與220kV電網(wǎng)，以達(dá)到限制短路容量的目的。在周邊都是500kV電網(wǎng)的情況下，750kV線路又不宜延伸至網(wǎng)外，在區(qū)內(nèi)也不宜與周邊電網(wǎng)的500kV相連，避免裝設(shè)750/500kV聯(lián)絡(luò)變壓器，以減少投資和事故互相波及，何況750kV電壓的電磁影響也還有事故。
　　由于上述原因，筆者認(rèn)為，西北地區(qū)內(nèi)部不宜采用750kV新電壓等級(jí)，以避免新上一個(gè)更高電壓等級(jí)，必然會(huì)出現(xiàn)的工程設(shè)計(jì)與設(shè)備研制等方面的諸多困難。
　?。?）西北地區(qū)向外區(qū)輸電聯(lián)網(wǎng)，既已確定對(duì)大容量主干線強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)采用直流輸電非同步聯(lián)網(wǎng)方式;而向周邊的弱聯(lián)網(wǎng)又可以采用一點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)的500kV交流方式，顯然在此情況下，西北地區(qū)內(nèi)部的主網(wǎng)架也宜于采用500kV交流電壓。西北地區(qū)同時(shí)存在330與220kV兩種電壓，500kV電壓雖然距離330kV似稍近了點(diǎn)，但對(duì)220kV電壓也是適宜的。這樣可以避免產(chǎn)生另一新的750kV電壓。同時(shí)，在西北地區(qū)內(nèi)部還可以把330與220kV，統(tǒng)一在500kV網(wǎng)架之上。這樣就可與西北地區(qū)之外的各網(wǎng)電壓一致起來。
　　總之，筆者建議在西北電網(wǎng)的220/330kV之上，可以疊加一級(jí)500kV電壓。500kV與直流輸電相配合，既能滿足其他大區(qū)的需要，也可以滿足西北地區(qū)本身的需要。
　　何況，一條500kV的同塔雙回路的輸送容量，就相當(dāng)一條750kV單回路的輸送容量。它們所占用的出線走廊也基本相當(dāng)。
　　所以，500kV作為西北地區(qū)內(nèi)部的主網(wǎng)電壓，并配合以直流輸電向網(wǎng)外輸電聯(lián)網(wǎng)，這和全國(guó)其他地區(qū)的模式是一致的，也是*可以滿足需要的。
　　6　展望21世紀(jì)電網(wǎng)發(fā)展的新技術(shù)
　?。?）靈活交流輸電技術(shù)
　　大區(qū)交流電網(wǎng)的發(fā)展，主要是加強(qiáng)500kV的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，要有明確的分區(qū)規(guī)劃，有靈活的可分可合的網(wǎng)架，以適應(yīng)地區(qū)靈活調(diào)度及限制短路容量的需要。
　　采用靈活交流輸電技術(shù)（FACTS），可以實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)的可控性。它是應(yīng)用電力電子學(xué)的成就以及現(xiàn)代自動(dòng)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)的交流輸電系統(tǒng)的輸電功率潮流的靈活控制，以極大地提高現(xiàn)有輸電線路的輸送能力，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
　?。?）多端直流輸電技術(shù)
　　通常的兩端直流輸電可以代替一般的特高壓交流輸電。發(fā)展三端直流輸電技術(shù)，就可以滿足中間落點(diǎn)的需要，以取代特高壓交流輸電。
　　多端直流輸電系統(tǒng)，還可以用于：①直流主干線送端多電源的匯集和受端多負(fù)荷點(diǎn)的分配系統(tǒng);②起到增強(qiáng)交流系統(tǒng)網(wǎng)架的作用。
　?。?）多個(gè)直流輸電在受端電網(wǎng)上落點(diǎn)
　　直流輸電在受端網(wǎng)上的落點(diǎn)，代表著區(qū)外電源，是完成聯(lián)網(wǎng)效益的重要電源。對(duì)受端網(wǎng)架，要有一個(gè)妥善的規(guī)劃，要有調(diào)度方便靈活的安排，要有利于電源與負(fù)荷的靈活調(diào)配，要有利于分區(qū)的合理安排，以減少短路容量。
　　大區(qū)電網(wǎng)的網(wǎng)架，是雙環(huán)。電網(wǎng)的連接方式，是雙環(huán)網(wǎng)分段，以利于切換滿足經(jīng)濟(jì)調(diào)度。
　　大區(qū)電網(wǎng)發(fā)展到這一階段，必將出現(xiàn)許多新設(shè)計(jì)方案，許多新技術(shù)。因而，要及早進(jìn)行研究。
　　7　全國(guó)電網(wǎng)大面積互聯(lián)的逐步形成和有預(yù)見性的發(fā)展
　　全國(guó)電網(wǎng)的大面積互聯(lián)，將是一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展過程，需要有近期的經(jīng)濟(jì)實(shí)效和遠(yuǎn)景的預(yù)見性。我們要力爭(zhēng)前面所指出的發(fā)展方針，即上述的4個(gè)基本點(diǎn)。然而，也可能出現(xiàn)逐步過渡的發(fā)展階段;出現(xiàn)難以避免的或者短期中難以避免的迂回的、同步與非同步相串聯(lián)的現(xiàn)象。因此在規(guī)劃中應(yīng)有所準(zhǔn)備、有所預(yù)見，方能有備無患。
　　通常首先zui容易想到的、遇到的是先建交流輸電問題，而后打算如有必要再建背靠背換流站，改為直流聯(lián)網(wǎng)。這種觀望態(tài)度，常存在于周邊弱聯(lián)網(wǎng)，兩端相距不遠(yuǎn)的條件下，特別是增建背靠背換流站的必要性為期尚遠(yuǎn)的情況下。這種背靠背換流站的直流輸電方式，不宜應(yīng)用于遠(yuǎn)距離、大容量、主干線聯(lián)網(wǎng)。要以早期不得已而出現(xiàn)過的先建長(zhǎng)距離大容量交流線路，而后建背靠背換流站的實(shí)例，引以為戒。
　　總之，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)實(shí)事求是的發(fā)展過程，要按照既定的發(fā)展準(zhǔn)則，因地制宜地實(shí)施。所聯(lián)各網(wǎng)又是互聯(lián)關(guān)系緊密的，因而全國(guó)聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃必須照顧到全國(guó)和遠(yuǎn)景關(guān)系，要有充分的預(yù)見性，方能無憾于未來!