近年來國外發(fā)生了多起大面積停電事故，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生負(fù)面社會(huì)影響。而特大城市電網(wǎng)供電負(fù)荷集中、人口密集，一旦停電影響巨大，因此保障特大城市的輸電安全性具有重要意義。隨著特大型城市電網(wǎng)高速發(fā)展，如何建立適合高負(fù)荷密度的大型城市受端電網(wǎng)發(fā)展的輸電模式，提高城市電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性，減少電網(wǎng)事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，具有重要研究價(jià)值。
調(diào)研發(fā)現(xiàn)，巴西圣保羅市電網(wǎng)的交流電壓等級(jí)較為繁多，僅輸電網(wǎng)絡(luò)層就有765千伏、525千伏、440千伏、345千伏、230千伏、138千伏，此外還有直流±600千伏，電網(wǎng)等級(jí)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較亂，這種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)容易發(fā)生連鎖故障，近年來曾因連鎖故障導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰事件發(fā)生，應(yīng)該引以為戒。
特大城市是指其城市規(guī)模特別大的城市。聯(lián)合國通常將100萬人作為劃定特大城市的下限。2014年3月16日我國公布的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014~2020年)》中，對超過500萬人的城市認(rèn)定為特大城市。
借鑒國外大型城市電網(wǎng)規(guī)劃的理念，國家電網(wǎng)公司“特大型城市電網(wǎng)輸電模式和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估研究”項(xiàng)目提出了適合我國國情的高可靠性城市電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)建方法。項(xiàng)目研究建立了考慮靜態(tài)和動(dòng)態(tài)可靠性風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的大型城市電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃流程;指出了我國特大型城市電網(wǎng)輸電模式發(fā)展趨勢為500千伏電網(wǎng)形成雙環(huán)網(wǎng)或擴(kuò)大型雙環(huán)網(wǎng)、220千伏電網(wǎng)由相鄰的兩個(gè)或多個(gè)500千伏站聯(lián)合供電模式適時(shí)發(fā)展為單個(gè)500千伏站獨(dú)立為1片220千伏電網(wǎng)供電的避免短路電流過大的輸供電模式;指出了進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估是我國高可靠性電網(wǎng)在規(guī)劃和運(yùn)行中應(yīng)考慮的重點(diǎn)內(nèi)容。項(xiàng)目研究還闡明了特大型城市電網(wǎng)大停電的機(jī)理，對電網(wǎng)安全三道防線的配置提出了新的全面的要求?，F(xiàn)在，項(xiàng)目相關(guān)方法已在上海、重慶、天津等特大城市電網(wǎng)近期輸變電工程建設(shè)與遠(yuǎn)景規(guī)劃協(xié)調(diào)發(fā)展中得到了應(yīng)用，確定了合理的電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架方案和電網(wǎng)安全防御方案，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠水平，增強(qiáng)了電網(wǎng)抵御嚴(yán)重故障和輸供電的能力，減少了電網(wǎng)的安全隱患，節(jié)約了電網(wǎng)建設(shè)投資。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化水平的迅速提高，大城市的數(shù)量和規(guī)模都在急劇膨脹。根據(jù)對未來中遠(yuǎn)期電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模的預(yù)測，我國不少大中城市今后10~20年內(nèi)的用電負(fù)荷將達(dá)到較高水平，會(huì)接近或超過當(dāng)前國內(nèi)城市的Z高負(fù)荷。但土地資源緊張、供電走廊減少等問題嚴(yán)重制約城市電網(wǎng)的發(fā)展，并進(jìn)一步制約城市自身的發(fā)展。這些城市未來目標(biāo)網(wǎng)架的構(gòu)建如果繼續(xù)沿用舊有模式，將會(huì)降低電網(wǎng)的安全水平，對社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不利影響。