近年來，美國、加拿大、俄羅斯等國發(fā)生的大面積停電，引起了國際社會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全的高度關(guān)注。黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視我國電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題，多次作出重要批示，要求電力部門加強(qiáng)防范，保證電網(wǎng)安全和電力的有序供應(yīng)。
　　國家電網(wǎng)公司作為關(guān)系國家安全和國民經(jīng)濟(jì)命脈的國有重點(diǎn)能源企業(yè)，長期以來堅(jiān)持把確保國家電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定作為首要工作來抓：組織專家學(xué)者對(duì)我國電網(wǎng)安全問題進(jìn)行分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，針對(duì)國外大停電事故進(jìn)行反思；組織科研力量開展大量科技研發(fā)，提升了我國大電網(wǎng)分析和控制的能力；編制《國家電網(wǎng)公司“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃》和《大電網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)研究框架》等，確定了未來較長一段時(shí)間的科研攻關(guān)項(xiàng)目和研究目標(biāo)。
　　經(jīng)驗(yàn)和啟示
　　合理規(guī)劃：電網(wǎng)安全的物質(zhì)基礎(chǔ)
　　保證電網(wǎng)安全首先必須保證電網(wǎng)規(guī)劃安全。加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)、合理規(guī)劃電網(wǎng)是電網(wǎng)安全的第一步。國家電網(wǎng)公司提出的發(fā)展特高壓電網(wǎng)，加強(qiáng)城網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)，將為電網(wǎng)安全奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　合理規(guī)劃網(wǎng)架、建設(shè)結(jié)構(gòu)清晰的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持分層分區(qū)，加強(qiáng)受端電網(wǎng)建設(shè)，送端電源合理接入受端電網(wǎng)等技術(shù)原則，是國家電網(wǎng)公司在長期電網(wǎng)規(guī)劃中取得的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
　　管理機(jī)制：電網(wǎng)安全的保障
　　參與電網(wǎng)的各利益主體，包括發(fā)電公司、電網(wǎng)公司、用戶等都必須為電網(wǎng)的安全承擔(dān)責(zé)任和義務(wù)。為此，要制定適合我國國情的電力市場模式和具有合理利潤回報(bào)的電價(jià)體系，建立公正、合理的激勵(lì)約束機(jī)制，促進(jìn)電廠和電網(wǎng)的同步發(fā)展；在管理方面，要堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度；在電網(wǎng)運(yùn)行方面，要制定強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范電網(wǎng)參與者的責(zé)任和義務(wù)，嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度命令。8·14美加大停電后，美國開始著手將原來僅起指導(dǎo)性作用的電力系統(tǒng)可靠性準(zhǔn)則轉(zhuǎn)變成強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國自1981年執(zhí)行《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》后停電事故明顯減少，這些都說明了強(qiáng)制執(zhí)行的安全穩(wěn)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于保障電網(wǎng)安全的重要性。
　　分析、監(jiān)控技術(shù)：
　　電網(wǎng)安全的第一道防線
　　由于我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較薄弱，電網(wǎng)設(shè)備故障和外力破壞事故較多，所以，國家電網(wǎng)一直以來都很重視繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的合理配置。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定裝置的配置以電力系統(tǒng)分析為基礎(chǔ)，要使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)能切實(shí)發(fā)揮有效作用，完善的電力系統(tǒng)分析工具，準(zhǔn)確的電力系統(tǒng)分析模型是必不可少的，為此，國網(wǎng)公司在電力分析軟件開發(fā)、電力系統(tǒng)元件建模研究方面給予了大力支持，取得了很多重要成果。目前，我國在“三道防線”建設(shè)，繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定自動(dòng)裝置的優(yōu)化配置，繼電保護(hù)裝置和穩(wěn)定控制技術(shù)，電力系統(tǒng)分析領(lǐng)域，都已達(dá)到世界先進(jìn)水平，為保障我國電網(wǎng)安全發(fā)揮了重要的作用。
　　成就斐然
　　電網(wǎng)互聯(lián)和特高壓國家電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)
　　為實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，滿足日益增長的負(fù)荷需求，改善電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性能，提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，以及符合環(huán)境保護(hù)的要求，電網(wǎng)互聯(lián)是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，世界范圍內(nèi)均在形成規(guī)模越來越大的大電網(wǎng)。
　　我國從上世紀(jì)90年代開始系統(tǒng)化地研究大電網(wǎng)特性，包括：1990年至1995年開展的中國電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃研究；1995年至1998年開展的全國聯(lián)網(wǎng)和更高一級(jí)交流電壓等級(jí)研究；1999年至2002年開展的全國互聯(lián)電力系統(tǒng)計(jì)算分析研究及全國大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究；2002年至2003年開展的全國聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃深化研究及全國聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃補(bǔ)充研究；2003年至2004年開展的全國聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及全國聯(lián)網(wǎng)同步網(wǎng)構(gòu)建方案研究；2004年開始至今開展了1000千伏級(jí)交流輸電關(guān)鍵技術(shù)研究及±800千伏級(jí)直流輸電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，以及國家電網(wǎng)規(guī)劃等研究工作。其中，研究了不同階段電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)、全國電網(wǎng)互聯(lián)的格局、大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)方式、電網(wǎng)互聯(lián)基本原則，提出大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法，研究特大規(guī)模交、直流系統(tǒng)特有機(jī)理，研究保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和防止大面積停電的技術(shù)措施。從研究的技術(shù)問題上看，研究了特高壓在電力系統(tǒng)中的實(shí)際作用和影響，多個(gè)大容量直流線路在受端電網(wǎng)集中落點(diǎn)問題，直流聯(lián)網(wǎng)送、受端電網(wǎng)的相互影響問題，電網(wǎng)交流互聯(lián)后電網(wǎng)內(nèi)部的安全穩(wěn)定水平可能發(fā)生變化的問題等。研究成果對(duì)全國聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)及工程實(shí)施提供了必要的基礎(chǔ)研究成果，對(duì)特高壓國家電網(wǎng)的發(fā)展起到了促進(jìn)和技術(shù)支撐的作用。
　　電力系統(tǒng)分析技術(shù)
　　一、電力系統(tǒng)仿真分析軟件開發(fā)及完善在電力系統(tǒng)分析控制理論和方法的研究方面，開發(fā)了國內(nèi)應(yīng)用范圍最為廣泛的電力系統(tǒng)分析程序軟件包，如電力系統(tǒng)潮流及暫態(tài)穩(wěn)定程序、電力系統(tǒng)全過程動(dòng)態(tài)仿真程序、電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析程序等眾多電力系統(tǒng)分析軟件。在我國西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)及特高壓國家電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)及科研工作中，這些軟件發(fā)揮了重要作用，在多項(xiàng)大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)工程和直流輸電工程中發(fā)現(xiàn)、研究、解決了大量的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題，在電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、小干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定等領(lǐng)域積累了豐富的理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
　　1998年至2002年，立項(xiàng)開展了電力系統(tǒng)仿真軟件開發(fā)項(xiàng)目，形成了電力系統(tǒng)全過程動(dòng)態(tài)仿真軟件、大型電力系統(tǒng)電力電子和靈活交流輸電（FACTS）裝置電磁暫態(tài)仿真軟件包，基本實(shí)現(xiàn)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的從暫態(tài)過程至中長期過程的仿真功能，并為全過程仿真的電磁暫態(tài)過程仿真奠定了一定的基礎(chǔ)。
??? 二、大電網(wǎng)仿真模型研究及應(yīng)用
　　電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型以及由其構(gòu)成的全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是電力系統(tǒng)數(shù)字仿真的基礎(chǔ)，模型的準(zhǔn)確與否直接影響著仿真結(jié)果和以此為基礎(chǔ)的決策方案。在大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)出現(xiàn)后，負(fù)荷模型參數(shù)和勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)對(duì)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果有顯著影響的問題，曾一度困擾著我國電力界。國家電網(wǎng)公司組織科研單位開展了針對(duì)負(fù)荷建模方法的基礎(chǔ)研究，并在東北電網(wǎng)成功實(shí)施了三相短路試驗(yàn)，開展了典型大機(jī)組的勵(lì)磁模型及參數(shù)測試工作。所取得的研究成果在國家電網(wǎng)公司實(shí)施的提高電網(wǎng)輸送能力工程中發(fā)揮了重要作用，取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
　　三、電力系統(tǒng)仿真中心建設(shè)
　　為了提高大電網(wǎng)研究分析的仿真能力和水平，國家電網(wǎng)公司還投入大量資金，建設(shè)了亞洲規(guī)模最大的電力系統(tǒng)仿真中心，在三峽輸電系統(tǒng)、全國聯(lián)網(wǎng)和重大交、直流輸電系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)、調(diào)試和運(yùn)行的試驗(yàn)研究和技術(shù)服務(wù)中發(fā)揮了重要作用。
　　四、電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真和并行計(jì)算
　　分析超大規(guī)模電力系統(tǒng)異常動(dòng)態(tài)行為的一個(gè)關(guān)鍵問題是電力系統(tǒng)仿真的理論和算法。在國家973計(jì)劃和國家電網(wǎng)公司重大項(xiàng)目的支持下，該項(xiàng)目已完成了電力系統(tǒng)全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真的研究開發(fā)工作，解決了基于高性能集群服務(wù)器的大規(guī)模電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)和超實(shí)時(shí)同步并行計(jì)算問題，為實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)在線安全評(píng)估提供了有力的分析和仿真工具。該項(xiàng)目為進(jìn)一步在調(diào)度控制中心進(jìn)行在線動(dòng)態(tài)安全分析奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　大電網(wǎng)監(jiān)測和控制技術(shù)
　　一、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）在提高電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性中的研究和工程實(shí)施跨大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)后，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問題變得很突出，國家電網(wǎng)公司組織開展了PSS提高電網(wǎng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的研究和工程實(shí)施工作，在國家電網(wǎng)200多臺(tái)發(fā)電機(jī)上配置了PSS，有效地提高了互聯(lián)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。通過該項(xiàng)目研究，我國在PSS配置領(lǐng)域取得了重要的突破：針對(duì)跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的0.1Hz左右超低頻振蕩問題，研究提出了PSS協(xié)調(diào)配置和參數(shù)整定的改進(jìn)方法，證明了PSS阻尼超低頻功率振蕩的有效性；研究出一套適合我國的PSS參數(shù)整定、調(diào)試的規(guī)范化方法；在西門子所提供三峽機(jī)組PSS幾經(jīng)改進(jìn)仍不能符合系統(tǒng)要求的情況下，中國電力科學(xué)院自行研制了采用雙輸入信號(hào)的PSS2A改進(jìn)型加速功率信號(hào)PSS，解決了我國超大規(guī)模同步互聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)難題。
　　二、靈活交流輸電（FACTS）技術(shù)
　　在FACTS技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)也取得了很重要的研究成果：基本掌握了串補(bǔ)和可控串補(bǔ)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和裝置集成方面的關(guān)鍵技術(shù)，我國第一個(gè)國產(chǎn)化的固定串補(bǔ)加可控串補(bǔ)工程已于2004年10月在甘肅成縣220千瓦變電站建成，并投入運(yùn)行；已具備輸電系統(tǒng)靜止無功補(bǔ)償器（SVC）的生產(chǎn)能力，國內(nèi)自行生產(chǎn)的第一套SVC已投入商業(yè)運(yùn)行；完成了500千伏短路電流限制器的前期研究。
　　三、廣域測量系統(tǒng)（WAMS）
　　上世紀(jì)90年代初，我國電力系統(tǒng)開始進(jìn)行應(yīng)用相量測量單元（PMU）動(dòng)態(tài)相量測量的研究；近兩年，國內(nèi)一些單位相繼開發(fā)成功新一代PMU裝置及廣域測量系統(tǒng)（WAMS）主站并應(yīng)用于實(shí)際電力系統(tǒng)，為進(jìn)一步研究基于廣域動(dòng)態(tài)信息的安全預(yù)警、控制理論和方法提供了系統(tǒng)軟件和PMU硬件的基礎(chǔ)。