深入研究复杂电网动态行为特征构建中国特高压电网安全保障

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1、万方数据深入研究复杂电网动态行为特征构建中国特-—■i‘=，同压电两安全傈障丁道齐(国网信息通信有限公司，北京100761)摘要：论述美国政府为提高电网可靠性，降低大停电事故的风险和损失，实现21世纪电网现代化，所采取的一系列重大决策．这对正在酝酿电网发展战略的中国具有借鉴意义。指出面对特高压电网的建设及运行。中国必须未雨绸缪。要用复杂网络理论对特高压电网整体动态特性进行安全性研究。构建中国特高压电网安全保障。鉴于建立具有控制功能和预防控制、紧急控制相协调的自恢复系统以及对连锁性大停电事故的控制手段并不成熟．调

2、度人员首要的职责是做好电网安全运行的“看门狗”。借助于EMS、WAMS系统．消除电网运行恶化的累积效应．减少连锁性大停电事故的风险和损失。关键词：电网现代化；复杂网络；特高压电网；连锁性大停电；累积效应；连锁效应；分布式自治代理系统中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：100单9649(2008)08删1聊0引言大电网的发展及区域电网互联可以产生显著的经济效益[“。但随着互联电网不断扩大，其严重后果亦日渐显现：(1)互联电网内各子电网间相互依赖性日趋严重．电力系统及其关联的控制和通信系统的任何一个脆弱部

3、位都会遭到人为或自然的攻击．导致电力系统灾难性事故的发生；(2)随电力市场发展．电网间潮流交换频度及数量将急剧增加。迫使电网经常运行在趋于限值的临界态；(3)信息交换及信息量大幅增加。自动化系统及其管理更为复杂，事故风险增大。美国相关部门统计．因电能质量和电网事故造成的损失已从1970年的250亿美元增长至2001年的1180亿美元【2]。2003年8日14日，美国东部电网大面积停电更是现代广域互联电网脆弱性的反映。事故损失负荷6180万kW，停电范围9300km2。影响居民约5000万人。停电损失美国约40亿

4、～100亿美元．加拿大约23亿加元[引。面对21世纪不断上升的电力需求和电力系统停电事故对国家社会经济造成的重大威胁．对全美电力系统基础设施进行革命性的改造．重构21世纪现代化电网已经成为美国能源发展战略的重要组成部分．美国政府及其能源部确立了一系列政策、法规、规划及技术路线，正在实施。2003年2月。布什总统在PCAsT(总统科学技术顾问委员会)提出的《关于能源效率调查结论和建议报告》中批示：“为了经济安全和国家安全，电力系统必须现代化．”将电力系统安全问题提高到国家安全的高度。2003年4月．美国能源部邀请

5、65位高级专家，讨论美国未来的电力系统。于7月发布了《“电网2030”一电力下一个100年国家设想》(简称GRID2030)的报告[21．成为美国21世纪电网现代化的纲领性文件。20014年1月，美国能源部颁发了《国家输电技术路线图》⋯。2005年3月．美国能源部又颁发了将先进硬件技术集成到电网及其控制、通信和信息技术中，改善电力基础设施的《电网综合多年计划》(简称Grid—Work)【5】和采用实时控制软件技术．提高电网监控水平的《电网智能行动计划》(简称GridWi8e)‘03等2个重要文件，进一步推动电力

6、系统基础设施现代化。2005年7月，布什总统签发了《2005美国能源政策法案》(简称EPAct2005，本文仅涉及电力条款)Ⅲ。标志着美国决心通过法制化。将在2l世纪实现以电能供给的“可靠、高效、充足、灵活、洁净”为核收稿日期：2008拼．14：修回日期：2008-06—09作者简介：丁道齐(1938一)，男，江苏扬州人，高级工程师(教授级)，从事电力系统运行、电力系统自动化及电力系统通信技术管理工作。E一眦il：dingd∞qi@vip．sina．com万方数据心的电力工业科学、协调和可持续发展的电网现代化思

7、想．确立为美国电力工业发展战略的主轴。20016年12月．EPRl同法国EDF在综合G而d—Wise和GridWork的基础上．发表了建设现代化智能电网(IG)的《智能电网研发大纲概要和计划》最终报告【81．2007年6月．美国国家能源技术实验室NETL在能源部支持下．发布了《现代化电网技术纲要》旧1。国家电网公司力推1000kV交流UHV的决心不言而喻．但是随着UHV电网的出现及各大区域电网连接日益紧密．电网连锁性效应成为复杂电网动态行为的主要特征．电网安全将面临巨大挑战，必须认真应对。20世纪90年代以来各

8、国发生的一系列大停电．特别是美加“8·14”大停电，引起的振动及美国政府采取的一系列重大决策．对确立中国电网发展战略具有重要借鉴意义。1本世纪电网现代化特征是可靠、高效、充足、灵活、洁净循着欧姆定律．提高输电容量有2条重要途径，其一是降低电阻，采用超导技术；其二是提高电压，采用特高压技术。前者的广泛应用将是电力工业的一场重大技术革命：而后者的出现则是电网技术进步的重要阶段性标志⋯。20