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中国UHV交流/DC电网的建设一直在争议中向前推进。争议的焦点之一是UHV技术的安全性。
目前，国家电网已累计建成“6-交流和5-DC”UHV项目，目前正在建设“3-交流和6-DC”UHV项目。中国是世界上第一个进入UHV交流和DC互联电网时代的国家。UHV交流/DC互联电网的技术风险实际上超出了当年对手的想象。然而，中国在电力系统控制以及电气技术和设备研发方面的突破已经超出了大多数人的预期。中国电力科学研究院总工程师唐勇在27日举行的第五届中国电力发展与技术创新院士论坛上做了迄今为止最系统的阐述。
基本模式:交流/DC互联，新能源份额增加
作为2016年国家科技进步一等奖“互联电网动态过程安全防御关键技术及应用”的首席科学家，唐勇在技术上把国家电网定位为“世界上唯一同时运行UHV交流和DC的电网”。他说，其中，DC输电能力占世界总容量的46%，跨地区跨省输电能力超过1.6亿千瓦。“UHV交流/DC互联电网和大规模跨区域输电已成为国家电网的典型特征。”
与此同时，在“十二五”期间，风力发电装机容量增加了33%，太阳能发电装机容量增加了178%。中国已经是世界上风力发电和太阳能发电装机容量最大的国家。“三北”(东北、华北和西北)地区，其安装的风能比率超过15%，已经成为这些地区的第二大电源。其中，来自甘肃西北部、青海和宁夏的新能源发电已超过50%。
交流/DC互联和增加新能源比例相结合是当前电网和供电结构不断调整的基本模式。
三大挑战:局部故障变成系统连锁故障
结果，“电网的特性发生了深刻而复杂的变化”，局部故障逐渐转变为系统连锁故障，从而大大增加了系统安全(停电)的风险。这超出了最初基于UHV网格的UHV对手的想象。
唐勇总结称，电网安全正面临“前所未有的挑战”。主要有三点:突出的电力电子特性、增加的连锁故障风险、多时间尺度动态过程的相互影响、更复杂的稳定形式以及增加的仿真分析难度；故障对互联电网互联线路的影响越来越严重，由功率波动引起的整个网络连锁故障的风险显著增加。受供电结构深刻变化的影响，受电电网的电压稳定问题日益突出。
他解释说，以挑战2为例，故障对互联电网薄弱环节(连接线)的电力影响越来越严重。例如，在从四川到华东的四川DC，阻塞和换向失败的发生将导致800万千瓦的功率冲击，这是常规DC的3-4倍。DC换相失败将多次重启，将产生2100万千瓦的瞬时功率冲击和800万千瓦的重复功率冲击，给华东电网带来巨大风险。
超级计算模拟:复制过程中应解决的“为什么”和“做什么”
如何应对挑战？唐勇提出了三项技术措施:掌握电网特性仿真分析技术、互联电网联络线功率分析与控制技术、受电电网电压稳定性评估与控制技术。
唐勇说，现代电网可以说是最复杂的人造系统，“比登陆月球更复杂”要掌握这样一件复杂的事情，单靠经验是不够的，“未来的电网安全不能建立在经验的基础上，而是要验证它。”所谓验证是指仿真，“因为电网是实时运行系统，不能停止”，只能通过仿真来验证。
为此，国家电网仿真中心成立，由数模混合仿真实验室、超级计算中心、多时间尺度仿真软件和国家电网仿真计算数据中心四部分组成。其中，以曙光超级计算机群为核心设备的超级计算中心拥有810台服务器和近24000个计算核心。其理论峰值计算能力超过每秒900万亿次。它是世界上第一个专用于电力系统的超级计算中心，拥有巨大的电网模拟计算能力。例如，使用国家电网2016年的计算数据，9000个模拟任务可以在30分钟内完成，比台式电脑快3000多倍。
然而，他同时强调，模拟只能再现系统的动态过程，不能解决“为什么”和“我应该做什么”的问题。目前，这些决策依赖于专家的“人工经验”，而专家的“人工经验”依赖于智能仿真分析，即除了精确的计算外，还应该对计算结果进行智能分析，以实现运行方式的智能生成、稳定特性的智能分析、安全稳定措施的智能决策，避免安全稳定控制措施失效的风险，防止大规模停电。(曲剑)
