1 特高压网架方案功能评价分析
图1给出了4种特高压电网的网架类型：图1(a)是特高压交直流大同步电网结构;图1(b)是送受端电网异步运行,多回直流在送端有交流线路相连而受端交流电网内部采用直流分隔的结构;图1(c)是特高压纯直流点对网输电网架,特高压直流送端与交流电网不连接;图1(d)是受端交流电网内部不采用直流分隔的异步互联结构。
我国对特高压电网的总体功能需求可定位为：具有安全可靠、经济高效和调度灵活的大范围、大规模汇集、输送和分配电能能力,为满足我国人民生活和社会发展以及节能减排的需求、促进东西部地区全面协调可持续发展服务[2-3,5]。
在输电规模以及电网电力密度较小、输电走廊资源较充裕、外来电力占受端电网用电比例较小的情况下,400kV和500kV电压等级的交流电网也可满足中距离输电的需求;但在输电规模以及电网电力密度持续增大的情况下,受电网短路电流和输电走廊资源等因素的约束,则需要考虑发展750kV电压等级或特高压交流电网来满足中距离输电的需求。
从输电能力角度来看,特高压交流输电方案适用于在沿途可获得电压支撑的场合,而特高压直流输电方案则适用于在沿途不能获得电压支撑的场合。一般说来,特高压交流和直流输电能够实现大规模输送电能的最适宜输送距离分别为600~1200km和800km以上。但特高压交流电网可发展延伸至更大的范围,原因如下：①特高压交流电网同时具有在地理平面大范围多点汇集和分配电能的重要功能,该功能可适应随时变化的多场景发电、输电和用电的需求。②考虑到电能生产多样化、水电出力季节性变化、风力发电出力间歇性变化、大容量直流停运检修、避免500kV电网短路电流过大的需要、增强多直流馈入受端交流电网的需要等多方面的因素,适当增大特高压交流电网的覆盖面积将有利于充分利用风电、光伏等清洁能源,并且可降低受端区域电网出现电力不足的概率和发生大面积停电的风险。③已有的区域特高压交流电网互联,可获取错峰效益、减少发电备用容量、提高系统频率稳定性和提高系统的可靠性。
