1、关于电网规划若干问题的分析研究 摘要：电网作为国家基础建设的重要组成部分，为了适应城市、农村建设和经济可持续发展的目标，电网的规划应该与市政基础建设和经济的发展同步或略有超前。本文就我国电网规划的若干问题进行了探讨。 关键词：电网规划；电力企业；电力系统 1 引言 城市电网规划工作是一项复杂的系统工程，具有数据量大、不确定因素多、涉及领域广以及更新变化快等特点。这些复杂性使得单纯由规划人员依靠以往的工作经验已无法满足实际工作要求。我国规划工作正处在规划辅助决策系统结合专家干预到日常化规划与规划平台相结合的过渡期，规划工作日常化作为规划发展方向为规划工作提出了新的需求和挑战。 2 我国电力建设的
2、现状 我国作为发展中国家，面对长期存在的电力瓶颈制约，在电力发展上一直存在着注重外延发展和发电能力建设的指导思想，由此也形成了电力系统长期存在的 “ 重发轻 供不管用 ” 的传统观念。据统计，建国以来我国电源建设投资约占电力总投资的 70%，比发达国家高出约 20 个百分点。这是由当时的历史条件形成的，无可厚非。改革开放以来，我国电力建设取得了长足的进步，特别是电源投资大幅增加，从 1980年到 2007年，全国电源投资总额达 21097亿元，装机容量与发电量已跃居世界第二位，电力系统也进入了引以为自豪的大容量、大机组、高参数、特高压、长距离输电的新阶段。但是，如遇到重大灾害的时候，电力的系统
3、，不堪应对：如 2008 年雪灾，几十万基各级送电杆塔倒塌，数万条高压、超高压输电线路中断 ，远方电源基地无法送出，大型电厂无法接入系统被迫停运；孤网运行，大机小网，大容量、高参数机组无济于事，大容量直流无法馈入；受端系统负荷中心、重要城镇无电源支撑、上亿人口受停电影响、数百万人口长时间处于无电的煎熬之中 由此导致的骨牌效应将灾害迅速扩大，电气化铁路大动脉中断，沿途数百万人滞留，输油泵站及管线停运，煤炭及救灾物资运输受阻，通信线路中断等等。触目惊心的事实至少给了我们两点启示： 电力系统在实现以大容量、高参数为标志的规模化、效率化的同时使得遭遇的灾害也被规模化、效率化并社会化了。 我国在电力资源
4、的 开发能力与确保电力资源在各种条件下有效配置的保障能力之间存在着较大的反差，我国电力工业尚未完成由量到质的根本转变。换句话说，在电力系统发、输、配、用各环节中，仅靠发电规模和送出规模而缺乏其它环节及结构性要素的有机联系与配合，是无法实现系统的整体价值的。 3 电力企业规划电网的指导思想 3.1 不同的规划指导思想决定着不同的电网结构体系 我国的电力规划体系起初并未将电源与电网分开考虑，但无论是在计划经济条件下，还是在向市场经济的过渡中，都更多地关注了经济指标体系的考量，而缺乏对价 值体系的判断与关注。电力规划设计从电源侧出发，还是从用户侧出发，两种不同的规划指导思想下所产生的电网结构尤其是电
5、力供应和保障体系也是不同的。 一直以来，我国电力企业在电力规划是都采用着 “ 电源先导、电网送出 ”的思维定式，重心是围绕电源来做的，即电网规划和建设是以电源规划为依据，以建设和运行费用最小为目标，作为与电源相配套的 “ 送出工程 ” 、“ 配套工程 ” 来安排的，一般情况下以电源 “ 送得出、落得下 ” 为基本目的。自上世纪八十年代末以来，在开发能源基地和运力紧张等大背景下，电力系统又提出了 “ 变输煤为输电 ” 的观点 ，并在此后的我国电力规划设计上产生了深远的影响，以电源基地送出为重点的长距离、大容量送出工程在电网规划中更加得到强化。电力体制改革实施厂网分开后，发电侧实行寡头竞争，电源投
6、入大幅度增加，从 2002-2006 年，电源年投资额由 747亿元增加到 3122 亿元，年均增长高达 43%，而同期电网投资从 1578 亿元增加到 2106亿元，年均增长仅为 8%(注三 )。尤其是 2003年的电源投资比改革前的 2002 年猛增 152%，而当年电网投资为负增长 -33.46%。应当说，各发电集团作为竞争性企业在圈资源、上规模及降低成本方面追求 价值最大化的价值取向无可厚非，但由此造成了电源规划在布局、规模、结构上与电网规划基本脱节，电源建设的无序竞争使电力规划逐渐失去指导作用。在上述情况下，我国电源建设朝着更加注重坑口、港口及路口电站以及大容量、高参数、大机组的方向
7、发展，电网建设则更加朝着远距离、超高压乃至特高压输电的方向发展。与此同时，对电网结构特别是受端系统的规划和建设更加滞后，其中城市配网及农网建设更是远远落后于主网建设，历史欠账甚多，积重难返。如贵州电网不同电压等级分层分区不合理、重要受端系统缺乏电源支撑的电网结构；云南主网单向送出型、大 规模功率穿越型的结构特征等，均反映了电网结构不尽合理、电网发展长期滞后于电源发展的问题。 3.2 从不同价值观出发：最大差距体现在供电可靠性上 电力规划指导思想的出发点不同，反映了不同的价值观。电力规划从电源端出发强调的是 “ 送 ” ， “ 送得出，落得下 ” ，这在改革前主要考虑的是电力企业完成计划指标的任
8、务诉求，而改革后则主要体现在发电公司的企业利益；电力规划从用户端出发强调的是 “ 用 ” ，以用户需求为依据制定规划又落脚在满足用户需求，即体现所谓 “ 用户端 用户端 ” 的现代企业市场化服务理念，其出发点和落 脚点均放在用户利益。纵观国际上发达国家电力系统，无一例外是以提高供电可靠性为根本任务、以保障终端客户用电需求为核心价值的。与之相比，我国电力系统的最大差距正是体现在供电可靠性上。 4 电网结构的极端重要性 合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的重要基础。合理的电网结构必须是各级电压等级电网与电源分布、电源规模、电源结构统筹规划、合理布局的综合、完善的结构体系。这次灾害带给我们的重要经
9、验与教训之一，就是使我们更加深刻地认识到电网、电源统筹规划、协调发展、建设合理电网结构的极端重要性，必须从 以人为本、以客户为中心的价值取向出发，重新审视电网结构问题。 4.1 合理电网结构的重心应放在受端系统 根据电力系统安全稳定导则，合理的电网结构必须 “ 满足电网分层和分区的原则 ” 。在此原则下，电网分区运行，互为备用；电源分层接入，布局合理。电网合理分区、电源分层接入都应该体现以受端系统为核心。因为受端系统是整个电力系统最重要的组成部分，是实现合理电网结构的关键环节，是从根本上提高整个电力系统安全稳定水平的重要基础，是承载和实现电力企业核心价值的重要物质载体。因此，电力企业在注重主干
10、网架建设 的同时，应当更加注重区域网和配电网的建设；在注重输电能力和输电可靠性的同时，应当更加注重配电能力和配电可靠性的建设；在注重远方、区外电源、坑口电站、大型机组及电源基地建设的同时，应当更加注重区内不同规模和不同结构、不同性质、对受端系统起支撑作用的电源建设。因此，受端系统电源建设除区外供电之外，必须考虑中小型支撑电源建设，并结合节能减排因地制宜建设冷热电联产等分布式电源、新能源以及应急电源。必须指出，受端系统不仅仅是指负荷密度高度集中的大城市，也包括中小城市、县城和乡镇。民惟邦本。电力供应事关国计民生，尤应以 人为本。 4.2 受端系统的当务之急是建设强大的配网 受端系统承载着客户价值
11、，按照 N-1 原则打造强大的配网，是保障客户价值的重要基础。合理的电网结构除满足分层、分区的原则外，还必须至少满足 N-1原则，这是实现分层、分区作用、保障系统安全稳定运行的重要物质基础。前述法国 EDF覆盖全国的 400kV双环输电网络，其主干网架是按N-2 标准设计的，配网则全部满足 N-1 准则，重要地区达到了 N-2 甚至 N-3水平，如巴黎地区采用内环、中环、外环三重环网结构的中压网，每环均采用 4 条 20kV 线路，通过如此强 大的中压网络支撑起简单的高压网络。而巴黎城区的用户均采用双电源供电，馈线是按照 N-2 准则设计的。此外，EDF配网采用的主要设备容量很小，如 225k
12、V变压器容量仅有 10万千伏安和7 万千伏安两种，而且后者使用的比例很高，旨在强调小容量、多布点，以满足 N-2的要求。相比之下，我国电力系统的配网建设长期未纳入正常的规划和建设程序，投入不足，欠账太多，据统计， 2002-2006 年全国 110kV 及以下配网投资约占电网总投资的 50%，而发达国家（如日、美、英、法）配网占电网总投资比例在 59.1%-70.5%之间。我国中低 压配网的投入更加不足，据统计，南方电网 “ 十五 ” 期间 35kV 及以下城市配网投资为 232 亿元，仅占电网总投资（不含农网改造投资）的 22.3%。因此，我国配电网普遍存在着结构不合理、不满足 N-1、单辐
13、射供电线路多、环网化率低、转供能力差、设备陈旧老化、电缆化率低、电源支撑不足或缺少电源支撑、应急机制不健全等现象，配网总体水平相当薄弱，农网的建设标准和可靠性水平更加落后。 4.3 系统互联与协调运行问题 电网结构的合理性还应体现在满足各种运行方式下潮流变化的需要，实现系统互联效益上。系统互联效益 主要体现在：一是更大范围的资源优化配置，二是相邻系统的互为备用，相互支援。 5 结束语 我国电力系统在实现发电装机和发电量规模世界领先的同时，也暴露了在电力资源的开发能力与保障电力资源有效配置能力之间存在的较大反差。缺乏了发、输、配、售诸环节的有机联系，就无法有效实现电力系统整体的价值传递。我国电力企业必须从以人为本的高度重新审视自己的核心价值体系，将任何条件下最大限度地保障不间断电力供应作为电力企业的核心能力和根本任务，将核心价值真正落脚在终端客户利益上。电网规划是要考虑到受端系统各类 支撑电源或保安电源建设成本、运行费用较高，需要一定政策支持以及与电网调度运行的密切关系，可参照调峰调频电厂的建设模式，支持电网企业参与此类电源的开发建设。
