中國儲能網訊：最高電壓等級有多高?
目前運行線路中電壓等級最高的輸電線路在哪?有多高?
從《電百》(第三版)中可查閱到，正是上述晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程，它是我國首條特高壓工程，也是世界上正在運行的電壓等級最高、技術水平最高的輸變電工程。
世界范圍內，最先建成的特高壓輸電線路是在上世紀80年代的蘇聯。1985年，蘇聯建成1150千伏的交流特高壓工程，但由于蘇聯解體、經濟下滑對電力需求減少以及技術原因等，這條線路目前降至500千伏運行。日本則在1993年和1999年，共建成兩條1000千伏特高壓輸電線路，但這兩條線路并不是完整的特高壓工程，變電站還是用的500千伏的設備，后來日本受經濟危機影響用電需求下降，原來規(guī)劃的核電項目也未能付諸實施，因此目前該線路也在按500千伏降壓運行。
上世紀80年代的中國，正處于經濟快速發(fā)展、用電需求快速增長的時期，需要更大容量、更遠輸送距離的輸電網，因此從那時候起，就有專家開始對特高壓技術跟蹤研究。直到2004年年底，我國才開始集中力量進行大規(guī)模技術論證和工程實踐。2005年，向家壩—上海、云南—廣東兩條±800千伏特高壓直流示范工程分別開始建設，這兩項工程已分別于2010年7月和2009年年底建成。
如今，越來越多的人意識到特高壓的重要性，因為它是緩解當下環(huán)境問題的重要手段。
在我國電力事業(yè)發(fā)展史中，有很長一段時間，電廠建在負荷中心，導致中東部地區(qū)集中了全國75%左右的煤電廠，這也加重了京津冀魯、長三角地區(qū)的環(huán)境污染。但另一方面，我國清潔能源資源非常豐富。據統計，我國水電可開發(fā)資源6億千瓦，風能、太陽能可開發(fā)資源分別為25億、27億千瓦。根據規(guī)劃，到 2020年，我國風電裝機容量將超過2億千瓦、光伏發(fā)電超過5000萬千瓦，水電裝機將達3.5億千瓦左右。這些清潔能源主要分布在西部和北部地區(qū)，需要大容量、遠距離的輸電線路將其傳輸至中東部地區(qū)，特高壓可滿足此需求。
目前，國家電網公司已建成并運行“兩交三直”共5條特高壓線路，累計送電超過1600億度。通過這些工程，我國掌握了1000千伏交流和±800千伏直流輸電的核心技術和關鍵設備制造。根據國家電網公司規(guī)劃，2017年、2020年將分別建成“三縱三橫”、“五縱五橫”特高壓交流和13回、27回特高壓直流工程，跨區(qū)輸電能力將分別達到2.9億、4.5億千瓦。
居民年均生活用電量曾不到1度
新中國成立初期，我國社會的用電情況是怎樣的?
1949年，我國年發(fā)電量僅為43.1億度，全社會用電量為34.6億度，當年，工農業(yè)總產值466億元人民幣，人均僅86元。輕工業(yè)以紡織業(yè)為主，其用電量占輕工業(yè)用電量的66%，重工業(yè)以采煤工業(yè)為支柱，其用電量占重工業(yè)用電量的41%。居民生活用電量非常少，平均每個居民每年的生活用電量大約為 0.52度，還不夠現在人們給手機充一次電的電量。
經過幾十年的發(fā)展，我國的全社會用電量以年平均大于12%的幅度增長。根據國家能源局發(fā)布的數據，2013年我國全社會用電量為53223億度，是1949年的1538倍，城鄉(xiāng)居民生活用電6793億度，平均每人每年的用電量約為500度。
用電量如此快速的增長，與我國經濟發(fā)展密不可分，同時也需要配電網的支持。輸電網或者電廠傳輸的電力，要想進入用戶端，需要配電網就地或逐級向各類用戶供給和配送電能。
在1949年，配電網基本上沒有延伸至農村地區(qū)。而如今，大電網已經覆蓋大陸的全部城市和大部分農村，農村的用電水平和通電率不斷得到提升。
與輸電網一樣，配電網也經歷了漫長的發(fā)展階段。在電力工業(yè)早期，嚴格意義上的輸電網還沒形成的時候，配電網就已經形成了。若按照如今對配電網的定義，1882年連接上海外灘那15盞燈的線路，實際上就是配電線路。
配電網電壓等級也在不斷發(fā)展。早期，歐美國家曾經把10千伏等級稱為一次配電電壓，380/220伏稱為二次配電電壓。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，輸電電壓等級不斷上升，以前作為輸電電壓等級的35千伏、 110千伏等，逐漸成為配電電壓等級。目前，我國的配電電壓等級分為三段，高壓配電電壓為35~110千伏，中壓配電電壓為6~10千伏，低壓配電電壓為 380/220伏。
智能化配電網反應以秒計
與幾十年前相比，現在的配電網早已今非昔比，已不僅僅是桿塔和線路那么簡單。
如今的配電網元件眾多，一個城市配電網的配電元件可達數十萬甚至上百萬個，是同地區(qū)輸變電元件的數十倍。配電系統是城鄉(xiāng)基礎設施的組成部分，分布在人類活動頻繁的區(qū)域，易受外界干擾、人為破壞，因此配電網的維護和建設難度大。如今，城鄉(xiāng)不斷發(fā)展，配電元件與網絡結構變動也愈加頻繁。
同時，隨著分布式電源的大量接入，傳統上只是單向接收輸電網電力的配電網，將轉變?yōu)楣β孰p向流動的有源網絡，這給配電網規(guī)劃建設與運營帶來了新的挑戰(zhàn)，增加了配電網保護、控制、運行調度與管理的復雜性。
現代配電網正在依靠信息化變得越來越智能，以應對上述問題和挑戰(zhàn)。目前廣泛應用在配電網上的自動化技術，支撐著配電網的運行自動化、管理自動化和信息化。人們利用計算機與通信技術，將中低壓配電網實時運行、電網結構、設備、用戶以及地理圖形等信息集成，可實現配電網運行監(jiān)控與管理的自動化與信息化。
在智能配電網里，分布式電源接入的容量不再被限制。智能配電網從有利于發(fā)揮分布式電源的作用、節(jié)省整體投資的角度出發(fā)，廣泛應用主動網絡管理技術，最大限度地接納分布式電源，實現配電網的優(yōu)化。
利用這些技術，配電網對故障作出反應的時間以秒，甚至毫秒計算，這是人力所不能及的。
不斷優(yōu)化的電網結構
1882年，一臺發(fā)電機連著一串電燈，照亮了上海外灘到虹口招商局碼頭，這標志著我國電力工業(yè)的開始。那時候的輸電線路還只是電“線”，不能稱之為電 “網”。但是，電能的特性決定了它一般不能大規(guī)模儲存，發(fā)電、輸電、配電、用電須瞬時完成。同時，電力傳輸最大的優(yōu)勢就是能夠大范圍優(yōu)化配置資源，經濟合理開發(fā)利用化石能源、可再生能源等，從而解決能源資源與負荷分布的地域不平衡。因此，要想最大限度保證電力供需平衡、發(fā)揮資源配置優(yōu)勢，電“線”必須成為電“網”。
自電力工業(yè)起步到新中國成立前，我國陸續(xù)建設的一些發(fā)電廠和線路，基本上都是獨立運行，彼此間沒有聯系，發(fā)電廠只是滿足周邊用戶的用電需求。新中國成立以后，尤其是1978年后，我國電力工業(yè)快速發(fā)展，隨著電源和輸電、配電線路的建設，它們逐漸聯結成網，并不斷擴大，電網結構也在不斷優(yōu)化。其中，上海和北京兩座中國電力工業(yè)起步較早的城市最為典型。
1949年，上海市已有23~35千伏輸電線路551公里，直到1953年，35千伏輸電線路才形成環(huán)網。1957年，上海架設第一條220千伏輸電線路，至上世紀70年代，基本形成220千伏雙回路環(huán)網。從1985年開始，上海開始建設500千伏輸電線路。如今，500千伏電網已建成上海市雙環(huán)主網和南外半環(huán)，并與華東主網連接。2010年7月，向家壩—上?！?00千伏特高壓直流輸電示范工程投入運行后，上海電網結構更加優(yōu)化。2010年3月，上海世博園智能電網綜合示范工程建成，成為世界上首個涵蓋“發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度6個環(huán)節(jié)和通信信息支持平臺”的智能電網綜合示范工程。
在北京，電的出現要比上海晚。1888年~1907年的20年間，清政府在北京西苑、頤和園、寧壽宮各安裝1臺發(fā)電機，僅供宮廷獨立使用，一旦發(fā)電機發(fā)生故障，宮廷里電燈也只能成為擺設。到1906年，北京某些居民也終于“嘗鮮”電能，那一年，北京在今天的前門西大街建成一座小型發(fā)電廠。1919年，當時北京建成石景山發(fā)電廠，并在1922年用33千伏輸電線路送電，這也是華北地區(qū)第一條33千伏輸電線路。1949~1978年，北京市逐漸形成以 220千伏為骨干的環(huán)形電網。1997年，北京開始加快城市電網建設和改造，如今北京電網已形成以500千伏電網為骨架、220千伏電網為主體的大型城市電網。
現在，通過直流異步聯網和交流同步聯網的方式，我國各區(qū)域電網實現了全國互聯，中國的電網系統也已是世界規(guī)模最大的電網系統。
《中國電力百科全書》是怎樣“煉成”的?
●《中國電力百科全書》是全面介紹電力科學技術和管理知識的大型專業(yè)性百科全書。
●第一版《電力百科全書》于上世紀八十年代編纂出版。在我國電力第一次快速發(fā)展的形勢下，為了滿足我國電力工業(yè)發(fā)展的需要，我國出版了第一版《中國電力百科全書》，開啟了電力領域編纂百科的先河。
●第二版《中國電力百科全書》于上世紀末修編。在第一版問世后的幾年里，我國電力工業(yè)快速發(fā)展，第一版中的很多內容發(fā)生了變化。為適應電力技術的進步，我國又修編了第二版《中國電力百科全書》，迎接我國電力第二個發(fā)展高峰期。
●第三版《中國電力百科全書》于近日由中國電力出版社出版發(fā)行。近十多年來，電力技術飛速發(fā)展，特別是發(fā)電技術、輸變電技術、配電用電技術、信息通信技術等都取得了長足的進步。2011年1月，中國電機工程學會牽頭組織修編第三版《中國電力百科全書》。
●第三版《中國電力百科全書》修編工作歷時3年多完成，共設9卷，包含6300余條目，整體容量超過1300萬字，全國17位院士、5位全國工程勘察設計大師、4位長江學者、100多位電力各專業(yè)的領軍人才、1500多位電力領域專業(yè)人士參與修編。
原標題:電力百科全書里的電網變遷 （二）
