按照南網(wǎng)規(guī)劃，2020—2030年，南網(wǎng)將逐步采用特高壓直流輸電方案，降低同步電網(wǎng)的規(guī)模，同時(shí)，將以省區(qū)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成2~3個(gè)同步電網(wǎng)，通過(guò)直流方式互聯(lián)。至2030年，廣東電網(wǎng)將進(jìn)一步進(jìn)行割裂，變成兩個(gè)同步電網(wǎng)，逐步降低主電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
我國(guó)南方電網(wǎng)公司(以下簡(jiǎn)稱“南網(wǎng)”)所轄電網(wǎng)堪稱世界上最復(fù)雜的交直流復(fù)雜電網(wǎng)之一:1條“西電東送”的大通道，8條500千伏的交流線路，4條±500千伏的直流線路以及1條±800千伏的特高壓直流線路。按照南網(wǎng)規(guī)劃，2020—2030年，南網(wǎng)將逐步采用特高壓直流輸電方案，降低同步電網(wǎng)的規(guī)模，同時(shí)，將以省區(qū)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成2~3個(gè)同步電網(wǎng)，通過(guò)直流方式互聯(lián)。至2030年，廣東電網(wǎng)將進(jìn)一步進(jìn)行割裂，變成兩個(gè)同步電網(wǎng)，逐步降低主電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
從中長(zhǎng)期來(lái)看，南網(wǎng)運(yùn)行主要面臨三大挑戰(zhàn):首先，保障交直流混合電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低大面積停電風(fēng)險(xiǎn)，這是南網(wǎng)中長(zhǎng)期面臨的主要挑戰(zhàn);其次，隨著珠三角負(fù)荷中心電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨緊密，負(fù)荷密度進(jìn)一步增大，短路電流風(fēng)險(xiǎn)隨之水漲船高，并已嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如何有效限制短路電流也是亟需解決的一個(gè)問(wèn)題;最后，伴隨著新能源發(fā)展，如何接入分布式電源也是南網(wǎng)面臨的主要挑戰(zhàn)。
筆者認(rèn)為，現(xiàn)階段南網(wǎng)運(yùn)行需要考慮以下4個(gè)要素，其一，資產(chǎn)利用率。南網(wǎng)目前的資產(chǎn)利用率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距。中國(guó)工程院的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)10千伏的配變利用率為30%~35%，而在發(fā)達(dá)國(guó)家這一數(shù)據(jù)可提升至50%，因此我國(guó)尚有較大的提升空間。其二，資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。我國(guó)在此領(lǐng)域尚處于定性和初級(jí)的手工評(píng)估階段，若想增強(qiáng)資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的可測(cè)性，還需進(jìn)行諸多方面的工作。其三，信息孤島與信息安全。為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，電網(wǎng)會(huì)存在很多生產(chǎn)系統(tǒng)，但它們之間信息互聯(lián)并不暢通，雖然人們做了很多項(xiàng)目，制造出許多信息系統(tǒng)，不但未能解決該問(wèn)題，還形成了更大的信息孤島。其四，供電可靠性。隨著電網(wǎng)信息化的進(jìn)一步發(fā)展，信息安全、等級(jí)保護(hù)、二次安防變得越來(lái)越重要，提高供電可靠性、提高電能質(zhì)量，既是提高客戶滿意度重要指標(biāo)，又是電網(wǎng)企業(yè)賴以生存的永恒目標(biāo)。因此，發(fā)展智能電網(wǎng)為時(shí)下的必然選擇。
通過(guò)這兩年的實(shí)踐，南網(wǎng)在智能電網(wǎng)方面已收獲了許多實(shí)踐成果，如“3C綠色電網(wǎng)”方案已經(jīng)“落地”實(shí)施、性能優(yōu)越的變電站駕駛艙、建成分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)等。
什么是“3C綠色電網(wǎng)”？
南方電網(wǎng)首個(gè)3C綠色示范工程開工建設(shè)
2011年11月28日，南方電網(wǎng)首個(gè)3C綠色示范工程——廣州110千伏尖峰變電站正式開工建設(shè)，標(biāo)志著南方電網(wǎng)公司建設(shè)3C綠色變電站的開始。
3C”是指將計(jì)算機(jī)、通信、控制等現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)電力技術(shù)有效結(jié)合，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、客戶服務(wù)和節(jié)能水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展向“智能、高效、可靠、綠色”的轉(zhuǎn)變。尖峰變電站位于廣州市蘿崗區(qū)，計(jì)劃于
南網(wǎng)地區(qū)的水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、天然氣、核能資源較為豐富，風(fēng)能主要集中在云南和廣東地區(qū)，太陽(yáng)能主要集中在云南、廣東和海南地區(qū)。目前南網(wǎng)地區(qū)的新能源開發(fā)尚處于初級(jí)階段，2010年底，南方五省區(qū)新能源裝機(jī)175萬(wàn)千瓦，陸上風(fēng)電占80%左右，主要集中在廣東省，約為136萬(wàn)千瓦。預(yù)計(jì)到2015年年末，隨著風(fēng)電建設(shè)南移，南方五省區(qū)新能源裝機(jī)可大幅提高，達(dá)到2000多萬(wàn)千瓦，包括陸上風(fēng)電1600多萬(wàn)千瓦，海上風(fēng)電100萬(wàn)千瓦。
“3C綠色電網(wǎng)”的積極意義
南方電網(wǎng)具有遠(yuǎn)距離、大容量、交直流混合并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，科技含量最高的電網(wǎng)。南網(wǎng)在設(shè)計(jì)3C綠色電網(wǎng)戰(zhàn)略時(shí)，就將保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，減少大面積停電發(fā)生作為戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的總體目標(biāo)之一，強(qiáng)調(diào)在電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。南方電網(wǎng)公司在實(shí)踐過(guò)程中，采取了哪些措施來(lái)推進(jìn)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略，在具體的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，該怎樣才能讓電網(wǎng)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境有機(jī)融合呢？本文作者多年來(lái)一直跟蹤南方電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)建設(shè)，將為你解讀南方電網(wǎng)公司“3C綠色電網(wǎng)”戰(zhàn)略的前世今生。
由于南方區(qū)域電力資源和負(fù)荷分布極不均衡，只有通過(guò)大容量、遠(yuǎn)距離輸電，才能達(dá)到有限資源的最佳利用。作為西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程之一，西電東送大通道成為南網(wǎng)區(qū)域的主干網(wǎng)架將五省區(qū)電網(wǎng)緊緊相連，已經(jīng)形成“八交五直”（500千伏天廣、云廣交流各兩回，貴廣交流四回；±500千伏天廣直流、三廣直流各一回，貴廣直流兩回；±800千伏云廣特高壓直流一回）13條500千伏及以上的電力輸送大通道，每條都在1000公里及以上，最大輸送能力超過(guò)2400萬(wàn)千瓦，呈現(xiàn)出交直流混合、并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)。
南方電網(wǎng)遠(yuǎn)距離、大容量、超高壓輸電，交直流混合運(yùn)行，是國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、聯(lián)系最緊密、科技含量最高的電網(wǎng)。而保障交直流電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少大面積停電發(fā)生是南方電網(wǎng)中長(zhǎng)期所面臨的主要挑戰(zhàn)，也是建設(shè)3C綠色電網(wǎng)的總體目標(biāo)之一。
隨著南網(wǎng)區(qū)域負(fù)荷中心，珠三角地區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨緊密，短路電流水平迅速增大將嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如何有效限制短路電流，是電網(wǎng)運(yùn)行所亟需解決的問(wèn)題。
而且，近年來(lái)，南網(wǎng)區(qū)域新能源發(fā)展迅速，解決新能源并網(wǎng)與消納，推動(dòng)新能源發(fā)展，促進(jìn)節(jié)能減排亦是南方電網(wǎng)面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。
建設(shè)清潔、高效、安全、可靠的智能電網(wǎng)已成為南方電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展之路的必然選擇。
