现代电力_百度百科
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《现代电力》是由主管，主办的学术双月刊。
1984年12月，《北京水利电力经济管理学院学报》创刊；1992年10月，更名为《北京动力经济学院学报》；1996年，更名为《现代电力》。
据2018年6月《现代电力》编辑部官网显示，《现代电力》编辑委员会拥有名誉编委21人、执行编委59人。据日显示，《现代电力》共出版文献3002篇、总被下载474108次、总被引18997次；（2017版）复合影响因子为0.989、（2017版）综合影响因子为0.633。据日显示，《现代电力》载文量为2114篇、被引量为14563次、下载量为73275次；2015年影响因子为0.81。
现代电力办刊历史
1984年12月，《北京水利电力经济管理学院学报》在北京西郊紫竹院创刊，由原国家水利电力部主管，北京水利电力经济管理学院主办，半年刊，中国国内公开发行。
1990年8月，北京水利电力经济管理学院与华北电力学院北京研究生部实现北京校区一体化，学报办刊地址迁至海淀区清河四拨子华北电力学院北京研究生部院内。
1992年10月，北京水利电力经济管理学院更名为北京动力经济学院，学报随之更名为《北京动力经济学院学报》，办刊地址再次迁至德外朱辛庄，由半年刊改为季刊，面向中国国内外公开发行。
1995年，华北电力学院与北京动力经济学院合并成立华北电力大学。
1996年，学报再次更名为《现代电力》。
2002年，由季刊变更为双月刊，版本由原来的小16开改为国际流行大16开。
2003年，由自办发行改为邮局发行。
2005年，《现代电力》改版组成新的编委会，由华北电力大学（北京）主办、中国电机工程学会等单位协办。
2014年11月，该刊成为原国家新闻出版广电总局第一批认定学术期刊。
现代电力办刊条件
现代电力栏目方向
《现代电力》主要报道电力系统及其相关领域科技成果，介绍中国国内外电力发展趋势。
《现代电力》主要栏目有：电气工程、发电工程、新能源技术、信息与控制、电力经济、电力市场、技术交流等。
现代电力人员编制
据2018年6月《现代电力》官网显示，《现代电力》编辑委员会拥有名誉编委21人、执行编委59人。
《现代电力》编辑委员会编委名誉编委卢强史玉波叶荣泗任震刘肇绍祁达才余贻鑫吴复立岑可法杨以涵周孝信赵遵廉倪维斗钱清泉黄杰波蔡睿贤---------------------执行编委丁永福于达仁文福拴王守东王成山王秀丽王绪昭邓建玲韦华史连军甘德强白晓民刘建明刘俊勇孙元章朱永利何洋张焰张毅张丽英张春发张粒子李兴源李庆林李成榕李和明李庚银李若梅杨昆杨奇逊沈炯闵勇陈允平陈维荣武亚光郑琼林胡兆光贺仁睦钟德成倪以信唐元夏青徐鸿晁剑郭日彩崔翔曹一家黄其励程时杰舒立春谢开路书军穆钢鞠平-------
现代电力办刊成果
现代电力收录情况
《现代电力》是中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊，被中国期刊全文数据库、万方数字化期刊群、英国《科学文摘》（SA）、俄罗斯《》（AJ）、美国《》（CA）、《剑桥科学文摘》等数据库收录。
现代电力研究发表
据日中国知网显示，《现代电力》共出版文献3002篇。
据日万方数据知识服务平台显示，《现代电力》载文量为2114篇。
现代电力影响因子
据日中国知网显示，《现代电力》总被下载474108次、总被引18997次；（2017版）复合影响因子为0.989、（2017版）综合影响因子为0.633。
据日万方数据知识服务平台显示，《现代电力》被引量为14563次、下载量为73275次；据2015年中国期刊引证报告（扩刊版）数据显示，《现代电力》影响因子为0.81，在全部统计源期刊（6735种）中排第1509名，在电工技术、动力工程（156种）中排第27名。
现代电力荣誉表彰
2004年，《现代电力》被中国科技信息所列为国家科技部“中国科技核心期刊”。
现代电力文化传统
现代电力形象标识
现代电力办刊宗旨
《现代电力》通过刊载电力及其相关领域的科技研究成果，促进学术交流。
现代电力期刊领导
现代电力现任领导
名誉主任委员：
主任委员：
副主任委员：、、杨奇逊、黄其励
主编：宋永华
现代电力历任领导
主编：徐慰祖、关存和、杨以涵
．现代电力[引用日期]
林海文，袁晓娜．难忘的历史 美好的明天——《现代电力》杂志成长历程感怀：《现代电力》编辑部，2004年第6期：105
．现代电力[引用日期]
．中国知网[引用日期]
．万方数据知识服务平台[引用日期]
．新闻出版广电总局[引用日期]
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周一至周五
9：00&22：00
浅谈现代电网调度运行方式
　　【摘要】现代电网调度是电力供应网络运行过程中一项十分重要的工作，会对整个电力供应网络的有效安全运行产生直接的影响，随着几年来我国电力系统科学技术的快速发展进步，电网调度工作的重要性也逐渐受到了认可，电网调度工作技术实现了快速的更新发展，从而不断满足人民日常工作和生活对于电力资源使用的新要求。本文就对现代电网调度运行管理过程中存在的问题进行了分析，同时探讨了现代电网调度运行工作过程中的不安全影响因素及其改进措施。 中国论文网 /8/view-4494268.htm　　【关键词】现代电网；调度运行；方式 　　1.电网调度运行管理的现状分析 　　1.1 电网调度运行管理水平较低 　　电网调度运行管理水平的落后主要体现在管理人员配置不合意以及技术手段不先进等方面。先进的管理技术是电力供应网络的建设和发展的前提基础，只有各项技术的不断发展，才能够促进电力网络的逐步完善，然而，现阶段我国已有的电力调度运行管理技术远远不能达到实际管理工作的需要，技术匮乏现象十分严重。随着电力系统规模的逐步扩大，以及发展速度的逐渐加快，电网调度管理人员配置的问题也逐渐凸现出来，主要表现为技术人员配置不足，无法满足电网规模扩大的需要，电力系统维修养护工作落后，进而大大降低了电力供应网络的运行效率。另一方面，在电网调度运行管理的实际工作过程中，进而严重影响了电网系统整体的运行质量[1]。 　　1.2 电网调度运行管理中倒闸操作不规范现象 　　现阶段，我国电力供应网络运行过程中存在一定程度的倒闸操作不规范现象，例如，发电机解列、并网，检修期间的停、送电，或者是运行方式的切换等等，倒闸操作需要编写倒闸操作票，操作票的编写能够保障电网运行的安全与稳定，但是由于倒闸操作票编写人员的素质水平各不相同，编写出来的操作票也不尽相同，格式、字迹花样百出，没有统一的标准，这样的混乱无法实现对倒闸操作的统一管理[2]。 　　2.电网调度运行管理中的不安全因素 　　2.1 管理方面的缺陷 　　电网调度人员工作班组管理存在较为明显的漏洞，管理涉及内容较多，主要表现在检修的管理、设备的管理、制度的管理以及员工的管理等几个环节，在调度班组的安全管理方面，工作人员应时刻保持较高的责任意识，将安全工作放在首位，时时关注安全管理的重要性。在班组的检修管理方面，常常因为管理意识不到位，而无法及时发现和处理设备故障问题，导致小故障逐渐扩大，进而造成无法挽回的损失。在班组的设备管理方面，很多班组管理人员并未加以重视，缺乏设备的日常和定期检查，因而设备运行过程中常易发生各类安全事故或运行故障。在班组管理制度的制定和实施方面，应注意提高管理制度的科学性和可行性，仔细科学地编制操作单，详细审核操作单的字迹和格式，加强操作单的日常管理[3]。 　　2.2 工作人员方面的缺陷 　　现代电网调度运行管理人员常会发生不按照安全规程操作的现象，在下班前未做好交接班工作，在未全面掌握电网调度情况的基础上，实施调度运行管理，进而引发较为严重的安全事故。另一方面，由于电网调度员的日常工作量较大，常常在上班时间就已经筋疲力尽，因而没有足够的精力和时间填写调度操作单，导致调度操作单的填写出现不易察觉的错误[4]。 　　3.电网调度运行管理工作改进措施 　　3.1 规范管理制度，加强执行力度 　　规范化的管理制度是电网调度运行管理工作质量提高的基础，能够为各项工作的开展提供制度保障。因为现阶段电网调度操作单方面仍然存在一些较为突出的问题，因而有必要从下述几个方面出发，加强调度操作单的规范化管理：在制作操作票方面，应采用统一的模式和书写规范，避免发生操作单的书写和管理混乱现象，同时，还应进一步强化调度人员操作单填写的培训工作。在审查操作单方面，各级管理部门应严格执行审查制度，做到审查责任的层层落实，防止发生操作单填写过程中的调度项目不规范现象，提高操作单填写的规范性[5]。 　　3.2 完善调度运行管理工作 　　进一步规范电网的调度运行方式，制定科学有效的调度管理制度。根据电力系统管理的相关规定，严格执行电网调度管理工作，避免发生不合格批准现象。规范化处理符合安全规定的管理项目，并鼓励工作人员保持并发展。对于完成审批的项目，应做好管理和监督工作，在调度运行管理过程中，工作人员应做到心中有数，准确估计电网调度运行工作的进度，并提前制作操作单。 　　3.3 提高调度管理的安全性 　　安全管理是现代电网调度运行工作中的核心环节，且会对整个电网运行的安全性产生直接的影响。因此，需要从下述几点内容出发，对电网调度工作的安全性进行改进：首先，定期组织事故的模拟演练，通过日常的事故模拟演练，使调度人员能够掌握基本的事故解决方法。其次，安全急救方案的设计和应用。在发生事故后，立即启动安全救助方案，从而有效防患安全风险，跟踪调查安全事故的发生原因，最小化安全风险的影响。最后，贯彻落实安全责任制度。将安全管理责任落实到各个部门和具体的工作人员，强化电网调度工作人员的安全医师，制定和实施安全生产方针政策。 　　3.4 强化调度人员教育和培训 　　第一，强化调度人员业务培训工作。电网调度人员自身的业务能力会直接影响整个电力供应网络运行的可靠性与安全性，因此，各个电力企业应定期组织开展调度人员业务培训工作，保证所有员工在业务上做到与时俱进，不断学习新知识、掌握新技能。 　　第二，敲响安全警钟，强化电网安全管理。电网调度管理人员应在各个生产班组成立安全管理小组，加强安全意识和安全责任教育，切实关注员工安全管理意识的培养与深化。在日常的管理工作过程中，定期开展员工之间的小组学习和讨论活动，组织安全学习。 　　参考文献 　　[1]左来明，陈宝，闫闻.储能电网调度运行方式核心平台的研究与开发[J].辽宁省电力有限公司，）：12-13. 　　[2]邰先毅.对电力系统电网调度运行管理的分析[J].电力建设，2013（2）：67-68. 　　[3]张德.对现代电网调度运行方式应用的探讨[J].工业技术，）：122-123. 　　[4]周玲，曹启红，任吉兵.浅谈电网调度运行管理[J].煤矿现代化，）：23-24. 　　[5]杜新志.对现代电网调度运行方式应用的探讨[J].科技创新与应用，）：76-77. 　　[6]徐奇山.对电网调度运行管理的探讨[J].科技资讯，2011， 2（6）：87-88.
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现代电网有哪些特点?
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1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可*性。
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现代电力调度自动化系统的的特点及发展趋势
现代电力调度自动化系统的的特点及发展趋势
& & 内容摘要：电力调度自动化系统在电网的实时监控、故障处理等方面发挥了重要作用，它的应用彻底改变了传统的电网调度方法，是电网调度手段的一次革新，是电网稳定运行的重要保障。本文通过分析电力调度自动化系统的主要功能，以广东红海湾发电有限公司为例，针对系统特点及发展趋势进行探讨。
& & 1、电力调度自动化系统的主要功能
& & 内容摘要：电力调度自动化系统在电网的实时监控、故障处理等方面发挥了重要作用，它的应用彻底改变了传统的电网调度方法，是电网调度手段的一次革新，是电网稳定运行的重要保障。本文通过分析电力调度自动化系统的主要功能，以广东红海湾发电有限公司为例，针对系统特点及发展趋势进行探讨。
& & 1、电力调度自动化系统的主要功能
& & 电力调度自动化系统的主要功能包括：数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、历史库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、Web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用，提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时，所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上，保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障，切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心，从整体上实现调度自动化的监视和控制，分析电网的运行状态，协调变电站内RTU之间的关系，对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。
& & 2、电力调度自动化系统的特点
& & 2.1系统的开放性
& & 广东红海湾发电有限公司调度自动化系统遵守各种工业标准。系统的设计参考IEC(国际电工委员会)制定的IEC61970/IEC61968系列国际标准，遵循CIM模型开发。支持系统软硬件升级，支持第三方的开发，可以与其他厂家的系统接口。因为有众多的厂家支持这些工业标准，所以广东红海湾发电有限公司有广阔的选择空间来进行系统配置，以满足工业领域的各种应用。
& & 跨平台体现了系统的开放性。跨软件平台：操作系统：UNIX、NT;数据库：Oracle、Sybase等;跨硬件平台：COMPAQSUNIBMHP的64位系统;WINDOWSINTEL的32位系统。
& & 2.2系统的可扩展性
& & 系统的分层、分级、分布式管理的设计思想为系统进行方便的扩展提供基础。主站节点，站端设备服务器、工作站及网络设备等硬件，软件模块等都可以方便的扩充，就象是搭积木一样。这种持续可扩的性能，使用户在实现调度自动化时，按照&总体规划，分步实施&的策略来实施，避免了一次性投资太大。
& & 2.3先进的系统平台
& & 广东红海湾发电有限公司调度自动化系统采用持续开放的通用网络平台，即SuperOpen平台的设计，运用lient/Server结构，强调中问件设计模式，由此形成的网络级中性服务平台仅服务于客户请求的中性数据，而无需考虑数据的应用。不仅丰富了系统服务定义的内涵，且为内部不断扩大的各部门系统网的Intranet及与外层Internet的自适应网络互联带来了潜在效能，使使用者可自行灵活定义拓广的应用，并自动接入系统及与系统通信。
& & 平台将上层应用和底层支撑隔离开，为系统的稳定高效运行提供可靠保障和奠定坚实基础，它为整个西山电力提供通用的平台功能支持。
& & 2.4强大的WEB浏览功能
& & 广东红海湾发电有限公司调度自动化系统平台本身支持功能强大的WEB浏览功能。采用三层结构的设计思想，通过WEB服务器，支持多个客户端实时数据、静态数据、图形、曲线、报表(动态报表)、事项等查询。
& & 3、电力调度自动化系统的发展趋势
& & 3.1数字化
& & 随着信息化的普及和深入，越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究开发。电网的数字化包括信息数字化、通信数字化、决策数字化和管理数字化4个方面。
& & 3.1.1信息数字化：是指电网信息源的数字化，实现所有信息(包括测量信息、管理信息、控制信息和市场信息等)从模拟信号到数字信号的转换，以及对所有电网设备(包括一次设备、二次保护及自动装置以及采集、监视、控制及自动化设备)的智能化和数字化。电网具有很强的时空特性，需要采集、监视和控制设备的二维及三维时变信息。信息数字化的目标是数据集成、信息共享，主要以数字化变电站为主体。
& & 3.1.2通信数字化：是指数字化变电站与调度自动化主站或集控中心之间通信的数字化。畅通、快速、安全的网络环境和实时、准确、有效运行信息的无阻塞传递是数字化电网监控分析决策的重要前提。
& & 3.1.3决策数字化：电网安全、稳定、经济、优质运行是电网数字化的根本目的，必须具备强大的分析和决策功能，实施经济调度、稳定控制和紧急控制的在线闭环，达到安全、稳定、经济、优质运行的目的。
& & 3.1.4管理数字化：包括设备生产、运行等大量基础数据在内的各种应用系统的建设，实现从电网规划、勘测、设计、管理、运行、维护等各个环节的全流程的信息化。
& & 电力调度自动化的数字化将会给调度的视角带来新的变化，许多新兴技术，如遥视技术、虚拟现实技术、可视化技术、全球定位系统(GPS)技术、遥感技术、地理信息系统(GIS)技术将会在未来调度自动化系统中得到广泛深人的应用。
& & 数字化的目标是利用电网运行数据采集、处理、通信和信息综合利用的框架建立分区、分层和分类的数字化电网调度体系，实现电网监控分析的数据统一和规范化管理以及信息挖掘和信息增值利用，实现电力信息化和可视化、智能化调度，提高决策效率和电力系统的安全、稳定、经济运行水平。
& & 3.2市场化
& & 电力市场化改革也给电力系统运行和控制带来一系列新问题。例如：电网的传输容量逐步逼近极限容量;电网堵塞现象日趋严重;负荷和网络潮流的不可预知性增加;大区电网运行相对保密，相关电网信息和数据不足;厂网分开后的调度权受到限制，以安全性为唯一目标的调度方法转向以安全性和经济性为综合目标的调度方法;市场机制不合理可能降低系统的安全性等。因此，需要未来的调度自动化系统和电力市场的运营系统更加紧密地结合在一起，在传统的EMS和WAMS应用中更多地融入市场的因素，包括研究电力市场环境下电网安全风险分析理论，以及研究市场环境下的传统EMS分析功能，如面向电力市场的发电计划的安全校核功能、概率性的潮流及安全稳定计算分析、在线可用输电能力(ATC)的分析计算等。
& & 3.3智能化
& & 智能调度是未来电网发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术，有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息，实现电力系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复，紧急状态下的协调控制，实现调度、运行和管理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能，并兼备正常运行操作指导和事故状态的控制恢复，包括电力市场运营、电能质量在内的电网调整的优化和协调。
& & 调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护和紧急控制一体化的新理论与新技术，协调电力系统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的综合防御体系。
& & 4、结束语
& & 计算机、通信和人工智能等领域的新技术和新思想为电力调度自动化系统的发展提供了技术保障，特高压、电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战，也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展，但也需要付出艰辛的努力。
& & 参考文献：
& & [1]何景斌.管理信息系统在电力调度管理自动化中的应用[J].建材与装饰，2007.
& & [2]马红.电力调度自动化系统实用化应用[J].现代电子技术2004.
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现代电网的发展与安全
《现代电网的发展与安全》是日清华大学出版社出版的图书，作者是丁道齐。
现代电网的发展与安全编辑推荐
具有复杂网络特征的现代电网的发展战略与安全性问题，是一个涉及诸多学科的交叉领域。从网络复杂性理论和实践中归纳出它们的共性，择其要而编纂成书，全书以绪论“把握复杂大电网动力学规律指导电网发展与安全”开始，正文内容分为四篇，即：现代电网发展概述；现代电网安全性的相关理论及应用；中国智能电网的实现一一挑战、问题和行动以及中国大电网发展与其安全战略的科学抉择。各部分既根据人们对大电网发展进程的时间序列的认识首尾相衔，又统一于作者所强调的大电网发展与安全的体制建设之中，其结构框架颇有可圈可点之处。
现代电网的发展与安全图书简介
本书结合国外大电网频繁发生的连锁性大停电事故和正在进行的中国特高压电网建设和规划中的、尚在争议的“三华”特高压同步电网的设想，应用复杂性网络理论解析中国现代电网的发展和安全性问题。　　全书分4篇15章。主要内容包括： 现代电网总体概念； 美国、欧盟建设现代电网的战略； 中国有关各方对发展现代大电网策略的陈述； 研究现代电网架构和安全战略的基础理论； 现代电网的安全体系结构和安全性解决方案； 掌握连锁性事故动态特征与降低事故发生的风险； 降低电力系统脆弱性，建设抗灾型电网； 智能电网是降低大电网脆弱性、提高生存性的根本战略； ICT及一体化通信基础设施是智能电网实现的根本保障； 整合多种分布式发电资源的基础——微型电网； 积极关注和跟踪国际上智能电网研发的新进展； 中国智能电网实现中的问题和展望、中国电网发展战略规划的基础和环境问题简析，特高压远距离输电的理论和实践； 构建国家异步互联电网作为国家电网骨干网架。　　本书适合从事电网调度、电网自动化和电力信息通信运行管理人员，电网规划设计人员，电力工业各级领导和安全管理人员，从事电网自动化和信息通信研发的科研院所和高等院校研究人员以及理工科大学相关专业的研究生阅读和参考。
现代电网的发展与安全图书前言
　　现代电网的发展与安全
　　前言　　《汉书·霍光传》中讲了这样一个故事： “臣闻客有过主人者，见其灶直突，傍有积薪。客谓主人，更为曲突，远徙其薪，不者则有火患，主人嘿然不应。俄而家果失火，邻里共救之，幸而得息。”此段大意是客人让主人把直的烟囱改为弯曲的烟囱，把柴火搬离灶台，否则将有火患，主人却不听，时间不长，主人家果然失火。后人根据这个故事引申出“曲突徙薪”这句成语，比喻对于可能发生的事故，事前要做好防备工作，以免发生灾祸。　　编著《现代电网的发展与安全》一书的目的就是提醒人们： 中国大电网的发展战略要“曲突徙薪”， 即控制同步大电网的规模，采用先进的技术，构建科学合理的电网结构(曲突)，以降低大电网的复杂性和脆弱性的扩散(徙薪)，才能提高大电网抵御自然灾害和网络攻击的能力，降低发生大面积停电事故发生的风险。　　《现代电网的发展与安全》的主题是中国现代大电网的发展战略与安全对策； 依据的理论基础是现代电网的复杂性网络理论； 支持该理论的实践基础是国际、国内大电网事故和电网规划设计的教训。　　一　　中国大电网的发展正处于中国电网发展历史上的岔路口： 一条是打破中国2008年前原有六大超高压区域电网以异步或交流弱连的布局，建设以华北、华中和华东三大交流特高压电网(简称“三华”电网)为国家骨干网架的特高压之路； 另一条是继续维持原有六大超高压区域电网异步或弱连的格局，完善和加强受端区域主干电网，走建设中国国家异步互联大电网的超高压之路。　　以建设“三华”电网为中心的中国交流特高压电网网架，必将导致中国电网的规模和复杂程度的急剧增大和脆弱性的扩散，事实上，目前中国电网已成为世界上最复杂的人造工业网络系统之一。确保中国超大规模电网安全稳定，显著提高其运行可靠性成为电力科技工作必须实现的最高目标。　　有鉴于此，应用先进的复杂系统理论，探索电力系统灾变的统计规律，分析大停电事故的内在原因及形成机理并寻找有效的灾变预防途径，以及将这些理论应用到现代电网的发展规划和安全对策中去，成为具有重大现实意义的科学问题。 　　二　　进入21世纪以来，自组织临界性(self?organized criticality，SOC)理论已经引入电力系统整体动态行为及安全分析领域。SOC理论研究大电网的基本思路是： 电力系统的运行和演化受到内外两种因素的制约： 一是运行因素的制约，主要包括电力系统的功角稳定性、电压稳定性和频率稳定性以及对稳定性产生重要影响的潮流分布和发电机、负载的动态行为以及电力系统控制系统的动态响应等； 二是，电力系统的演化因素的制约，主要指网络建设和系统升级，尤其是高一级电压电网的出现将引起系统结构的重大变化，这是研究电网发展战略的核心，如处理不当必将给电力系统运行带来严重的安全隐患。在这两种因素的作用下，电力系统总是处于持续的非平衡状态； 而又由于系统内部要素之间的相互作用，进一步自发地驱使系统运行至一种临界稳定的状态，即临界态。当系统处于这种自组织临界状态时，任意微小的扰动都可能引发意想不到的后果，甚至引发连锁事件并最终导致灾变，即大停电事故的发生。电力系统大停电的整体动态行为虽然可能是由表征系统处于SOC状态的不稳定结构产生的，然而识别动态系统的不稳定性是当前非线性科学领域的难题。即使将电力系统大停电视为SOC现象的暴发，迄今也不能建立具体表征电力系统大停电过程的非线性数学方程，但可通过观测电力系统大停电的时间序列数据，用功率谱分析方法反演电力系统在发生大停电时的动力特征，探讨SOC在大停电中的作用，从而为预测各种规模的停电事故提供宝贵的信息。当然，这要依赖于大停电过程中观测数据的数量和质量。大停电的发生在时间分布上是离散和不均匀的，其规模、能量也是离散和不均匀的，这种标度被称为自仿射性。为研究无标度电力系统发生大停电时的行为特征，须引入大停电事故的特征量的数学期望值。而幂律分布关系是描述极端事件发生概率的一种行之有效的宏观评估方法。幂律是SOC的一个重要的特征。用以支持和解释SOC理论的幂律关系有两类： 一是代数幂律关系； 二是概率密度函数为幂函数关系。二者的共同点是双对数坐标系下均呈现线性关系。也正因为如此，应用复杂网络的幂律特性，掌控现代电网的动态行为，研究分析大电网的发展战略与安全对策，是写就《现代电网的发展与安全》一书的理论依托。　　三　　中国大电网的发展战略从国家层面来看，至今还没有一个总体框架，更没有一部明确的法律、法规加以明示。在2011年3月全国人大会议批准发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》(以下均简称“十二五”规划)之前，无论是中国电网公司和中国南方电网公司，都是在政府和有关部门的相关文件和条例指导下，以自身的理解，制定各有特色的大电网的发展战略。如今“十二五”规划中提出了有关中国大电网发展的基本要求。　　“十二五”规划中提出： 中国电网发展的战略目标是“适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求，加快现代电网体系建设，进一步扩大西电东送规模，完善区域主干电网，发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术，依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，切实加强城乡电网建设与改造，增强电网优化配置电力能力和供电可靠性。”这是中国政府对中国电网发展战略的一次政策性表述。　　“十二五”规划将“增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”两项作为中国现代电网体系建设要达到的目标。这两个目标也正是智能电网建设要实现的重要目标。其中“增强电网优化配置能力”是中国电网发展战略规划目标的核心，中国当前对于发展交流特高压输电和建设“三华”特高压同步电网的强烈质疑正是围绕这一核心进行的。中国政府应支持并主导这场争论，确保中国大电网发展战略真正能保证“增强电网优化配置能力”目标的实现和沿着可持续发展的科学轨道前行。　　但是，中国关于21世纪现代电网的发展战略，还没有上升到像欧、美那样全面、系统、科学、深刻、细致、具体，并由国家以法律、法规形式予以发布的水平，这无疑地降低了中国电网发展战略的权威性，甚至增加了盲目性、随意性和分散性。“十二五”规划中这种纲要式的陈述就给人们留下了“各取所需，随意解读”的空间。　　从2004年开始论证并建设第一条特高压交流试验工程以来，国网企业一直是特高压的最大推动力量。对于国家将特高压列入“十二五”规划，国家电网企业负责人在“十二五”规划公布后的3月17日的一次电视电话会议中以自己的理解和愿望感慨地说： “特高压、智能电网建设全面纳入国家发展战略，上升为国家意志。对于特高压电网的发展，对于转变能源和电力发展方式，都具有极其重要的里程碑意义。”直截了当地将“十二五”规划中“推进智能电网建设”解读为推进“特高压电网的发展”。　　但在关注中国特高压状况和发展战略的很多专家看来，国家“十二五”规划表达的意向十分明确，那就是要在“完善区域主干电网”的基础上，加快现代电网体系建设。“十二五”规划中明确的是“发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术”，而不是发展特高压电网。发展特高压输电技术与发展特高压电网是两个完全不同的概念。　　另外，尽管特高压进入了“十二五”规划，但规划中的“特高压”并没有写明是直流还是交流，更没有将被视为交流特高压发展战略核心的“三华”电网写进去。　　《现代电网的发展与安全》就是在这样的大背景下写成的。全书以绪论为开篇，分4篇共15章。即绪论： 把握复杂大电网动力学规律，指导电网发展与安全； 第1篇： 现代电网发展概述(第1~3章)； 第2篇： 现代电网安全性的相关理论及应用(第4~7章)； 第3篇： 中国智能电网的实现——挑战、问题和行动(第8~12章)； 第4篇： 中国大电网发展与其安全战略的科学抉择(第13~15章)。　　四　　具体来说，《现代电网的发展与安全》一书的主要内容及写作思路如下。　　1. 以“把握复杂大电网动力学规律，指导电网发展与安全”，作为绪论。　　首先向读者讲述本书图0?1上方曲线产生的背景故事，以见识和体验一下，那些令人起敬的学者们，在研究具有复杂网络特性的电力系统安全性问题中的曲折过程、对待科学的崇高思想境界以及在学术研究领域的创新精神。他们为复杂性科学在电力系统的应用，为现代电网的发展与安全作出了开创性的贡献。　　传统的电力系统安全性的研究，是基于传统的可靠性理论和还原论的基础之上，并假设事件的发生基本上都是确定性的或可以预测的。而现代大电网时而发生的连锁性大面积停电事故，应用传统的电力系统安全性理论已经无法解释，更不能给出防止和抑制这类事故发生的全面解决方案。正是这些“令人起敬的学者们”百折不挠的探索研究，终于发现现代大电网具有复杂性网络固有的SOC特征，由该特征引发的一系列的、复杂的、不可预测的和无序的混沌状态的暴发是现代复杂大电网发生连锁性大面积停电事故的根源。他们作出的“开创性的贡献”才使今天“具有复杂网络特性的电力系统”的安全性问题的研究升华到一个新的境界，为研究现代巨型复杂电力系统的安全稳定运行建立了科学的理论基础，为防止和抑制连锁性大停电事故发生指明了努力的方向。　　2. 第1篇(第1~3章)　　本篇重点介绍了美国政府关于建设21世纪现代电网的战略决策和法律、法规。同时亦论述了欧盟和中国建设21世纪现代化电网的相关策略。　　阅读时请关注以下各点： 　　当代电网正在从传统的以化石能源消耗为主的集中发电、远距离输电和大电网互联的模式，向以大规模利用可再生能源，以大型集中式和分布式能源发电相结合，以骨干电网和地方电网、微电网相结合的新一代电网转变。新一代电网已被世界大多数国家统称为智能电网或现代电网(还有称未来电网)。　　世界电力系统发展的历程表明，现代电网已从孤立的电力系统(electric power system,EPS)发展成如今由EPS、信息通信系统(information communication system,ICS)和监测控制系统(monitoring and control system,MCS)融合而成的现代广域复杂电力系统 (即现代电网，简称3S电网)。EPS/ICS/MCS三个子网的一体化已经成为21世纪现代电网体系结构的重要标志。“现代电网”实际上涵盖了“3S复杂大电网”和“智能电网” 的概念。　　传统的对电力系统的研究方法已经难以处理一体化的EPS/ICS/MCS复杂系统，因此需要在建模、分析、仿真、预测和控制等方面建立新的理论和方法体系，才能有效地解决复杂电力系统所面临的关键问题，以保证电力系统的安全运行。　　通过对发展演变历程的分析告知人们，现代电网(又称智能电网，或未来电网)当前已经发展到一个最具挑战性的新阶段： 传统的电网已经不能适应且满足不了数字社会日益增长的需求和改变能源消费结构、扩大可再生能源利用的新环境。为了实现现代电网具有更高水平的安全（security）、质量（quality）、可靠性（reliability）和可用性（availability）（简称SQRA），以最大限度地提高大电网的生存性，提高经济效率和人类的生活质量，最大限度地减少对环境的影响，开发新一代的电网操作系统(grid operation system，GOS)成为现代电网的重要目标。中国应同世界各国协同合作，为开发新一代的GOS作出贡献。　　发展同步大电网是一把双刃剑。20世纪，为实现资源优化配置和提高运行效益，电力系统日益向“大电网、大容量、超高压、远距离”输电方向发展。但是，现代电网复杂网络的动力学行为特性，驱使各国电网多次发生连锁性大停电事故，已严重威胁到国家和社会经济安全。　　本书第2章中重点论述了美国电力改革的纲领性文件——《电网2030——电力下一个100年国家愿景》（GRID 2030）。GRID（电网）2030明确了在实现21世纪美国电力工业科学、协调和可持续发展的重大战略转变中，美国电网现代化的目标、步骤和技术。　　GRID 2030明确要求，以大容量高压直流输电线路及高温超导输电系统建立跨接美国东西海岸骨干环形网及其联接支路的宏伟计划，这是对现有同步电网结构进行的最具革命性的改造，必将极大地降低现代电网的复杂性和脆弱性，增强电网运行的安全性和可靠性。　　该章还介绍了为联接美国国内各区域电网，实现风能、太阳能等可再生能源电力远距离、大规模输送，美国构建统一国家智能电网（unified national smart grid）的设想。美国统一国家智能电网将实现美国跨州及全国范围内可再生能源电力的优化调度、监测和控制，从而实现美国全国范围的电力需求管理。统一智能电网不是简单的区域电网间点对点的直流输电并辅以智能通信手段，而是具有众多开放节点的拓扑结构，每个节点都可与微型电网相联。　　在第2章中还特别介绍和论述了日，美国白宫办公厅发布的题为《21世纪电网发展政策框架： 确保未来能源安全》的政策性指导文件，该文件被称为奥巴马政府建设现代电网的新政。该新政明确了美国电网现代化建设必须依赖的四大支柱： 　　(1) 第1支柱： 确保具有成本效益的智能电网投资； 　　(2) 第2支柱： 释放电力领域的创新潜力； 　　(3) 第3支柱： 赋予消费者权力，让他们能够在充分知情的情况下做出决策； 　　(4) 第4支柱： 确保电网的安全。　　近年来，电网发展面临着一场电力体制变革的浪潮，特别是随着现代电网体系结构的变革，如分布式发电、分布式能源和可再生能源的开发应用、微型电网的广泛分布等新技术的应用，“电力工业是天然垄断性事业”的神话将被打破。各国都在根据自己的国情采取变革措施。其核心是在电力部门引入竞争机制、打破垄断，具体的做法有： 发电、输电、配电分离； 大力发展智能配电网和用户侧“创能、储能、节能”网络建设； 放松管制(deregulation)； 开放上网(open access)； 电力转供(power wheeling)等，这些做法是相互关联的。　　另一方面，在变革的过程中，尽管一些国家通过变革已收到降低电价、改善服务的实效，但我们应当冷静地对这种变革的利弊得失进行深入的研究分析： 最重要的问题是竞争的电力市场是否会降低电网的可靠性。借鉴国外电力改革的经验，表明在电力工业部门取消自然垄断、实现自由竞争的前提条件是采用渐进改革模式，改革前做好充分的准备工作，以及在改革过程中保留国家的调控作用。　　第2章还介绍和分析了以开发可再生能源为主的欧盟发展大电网的战略。其战略目标主要体现在两个方面： 　　1） 始终将研究复杂大电网的安全性和生存性作为发展大电网的战略指导方针。　　2） 以开发可再生能源为主的发展超级智能电网战略，作为欧盟能源可持续发展和实现环境保护目标的重大战略举措。　　2007年12月欧洲共同体发表了欧共体联合研究中心(JRC)提出的《电力系统ICT脆弱性： 未来研究的路标》报告，报告中明确提出，在未来的15年要建立保证未来电网安全性的三大支柱（three main pillars）： 　　(1) 开发EPS/ICS/MCS一体化的风险和脆弱性评估方法和工具； 　　(2) 开发适应于EPS/ICS一体化的分布式智能化的MCS控制系统体系结构和创新技术； 　　(3) 在全社会树立防范和治理风险的意识。　　为构筑坚固的三大支柱，报告制定了包括近期、中期和长期三个阶段的目标。争取最终于2020年前后实现在由EPS/ICS/MCS构成的一体化的广域复杂电网中应用新的综合性的脆弱性评估和风险分析的方法和模型，以保障电网的安全运行。　　欧洲发展大电网的战略重点在两个方面： 一是构建超级智能电网（super smart grid，SSG）用于传输可再生能源，以应对欧洲能源危机和CO2的减排，同时构建跨越欧洲、中东、北非的超级电网，以在更广阔范围内平衡可再生能源电力分布，以提供稳定可靠的电力输出； 二是构建保障未来超级大电网安全性的三大支柱，以提高防御风险威胁、降低系统脆弱性的能力。　　第3章介绍和解读了中国政府“十二五”规划中将“增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”两项作为中国现代电网体系建设要达到的目标、中国南方电网公司发展电网的“向更加智能、高效、可靠、绿色方向转变”的战略目标和国家电网公司关于“一特四大”和到2020年前后，将建成中国华北—华中—华东、装机容量达10亿kW、电气联系相对紧密的1000kV交流UHV同步电网(简称“三华”电网)的大电网发展战略。　　第3章中还介绍了业内资深专家提出的建设中国大电网的另一种战略模式： 国家异步互联大电网，即以六大区域电网为核心，以500kV为主网架（西北电网以330、750kV为主网架），充分发挥500kV输电网的潜力、提高现有输电设备的利用率，同时通过对500kV电网进行柔性输电技术改造，大幅度提高输电能力、接受高压直流远距离输电安全落地能力和应对各类电网事故能力。　　3. 第2篇(第4~7章)　　本篇对研究现代电网架构和安全战略的基础理论作了概念性的论述。这些基本理论包括： 研究电网安全性的两种方法——还原论和整体论； 指导现代电网规划和安全运行的复杂系统理论； 电力基础设施脆弱性评估； EPS/ICS/MCS的相关性； 现代电网风险评估和管理； 电力系统生存性评估。并应用这些理论提出了现代电网的安全体系结构和安全性解决方案； 从连锁性事故动态特征找到降低事故发生的风险的对策； 提出降低电力系统物理脆弱性，建设抗灾型的电网的基本策略。　　读者在阅读第2篇时应该关注以下要点： 　　(1) 利用复杂系统的幂律特性预测大电网发生大停电事故的概率和损失。复杂系统的幂律特性是SOC的基本特征。研究和实践证明，复杂大电网的停电事故规模(损失的负荷)的概率分布为幂律分布。如果按照传统的外推法则推断，像日美国和加拿大电网发生的这样大规模停电事故，5000年才可能发生一次。对从1984年北美电力公司开始有系统性的停电报告至2000年的16年间，电力公司存储的11次停电事故数据统计分析来看，停电规模超过4000MW的任何一次事故发生的概率，比数学家们用外推法预期发生的大停电事故发生的概率高达325倍。由此可以看出，在大停电事故发生概率很低的情况下，电网事故造成的损失比原先预计的要大得多。这也说明电网发生大规模连锁故障具有必然性。　　(2) 电力基础设施的脆弱性是现代电网安全的潜在威胁。研究电力系统脆弱性和风险评估模型、方法和应用的目的在于： 弥补以确定性为依据研究大电网安全性理论和方法的不足，深入研究不确定性对大电网安全性的影响，为部署电力系统安全防御策略建立稳固的基础。中国至今尚未出台系统性的关于电力基础设施脆弱性评估的相关标准和要求，没有一个由主管部门牵头组织的关于开展电力系统脆弱性风险评估的机构和系统性规划。这一点不得不引起人们的强烈关注。　　(3) 建立电力巨系统安全保障体系。现代电力系统规模巨大。电力巨系统安全保障体系，是包括从设备安全到系统总体运行管理的一个系统安全体系。电力巨系统安全保障体系建设的关键内容包括： 设备改造及维护技术革新。新一代智能能量管理系统（smart energy management system,SEMS）的研究和应用。建设中国电力应急平台。　　(4) 根据电力系统复杂性网络理论制定现代电网安全性解决方案。　　书中以应用高度最优化容限HOT系统理论为例，提出从电力系统安全性的演变过程，开拓出一条提高系统安全性的清晰道路： 采用科学合理的拓扑结构(如电网分区分层管理、区间直流联网、超导/超高压输电、电源分散设置等)、控制同步电网的规模、应用现代电力电子技术PET和建设新型智能电网等措施，以降低电网的复杂性和脆弱性，建设一个 “可靠、高效、充足、灵活、洁净”的21世纪的坚强的现代电网。　　(5) 在中国积极发展特高压电网的现实面前，有关各方应协同努力，尽快将复杂系统理论从纯学术理论的探讨阶段逐步进入指导大电网安全管理的实用阶段，为电网规划设计和指导电网运行管理以及开展相关导则规程的全面修编创造基础条件。　　中国现有的《电力系统安全稳定导则》已经不能适应现代电网安全稳定运行的需要。由于现代电网的复杂性网络特征，电网实际发生连锁反应大停电概率虽然不高但远高于传统可靠性理论分析的结果，充分说明了连锁性大停电事故是一个没有解决的电网重大安全问题。中国按《电力系统安全稳定导则》建立的“三道防线”并不能防止这类事故的发生。　　(6) 基于目前研究有关电网控制的方法和分析应用程序尚不能从电网关键物理部件的故障来判别对电网安全威胁的存在，包括中国在内的世界上现有的电网在线控制系统并不能避免系统崩溃。　　(7) 电力规划必须坚持电网与电源统筹规划、合理布局、协调发展的原则，以受端系统为核心，完善电源结构，强化配电网建设，实现一个合理的电网结构。　　(8) 抗灾型的电网结构必须满足电网/电源分层、分区、分散(电源分散布置)的原则。特高压电网抵御灾害性天气和网络攻击的能力是特高压电网安全运行的要害。　　(9) “坚强的国家电网”对交流电网的规模必须有所节制，交流同步联网的效益随着同步电网的扩大而逐渐消失。　　(10) 迫切需要研究3S系统EPS/ICS/MCS相互依赖性的安全风险评估方法。　　至今，用于评估电力系统EPS/ICS/MCS系统同时或相继发生故障的安全风险评估还没有一个整体的方法，迫切需要应用复杂交互系统与分布式人工智能的相关理论来应对电力系统的不断扩展所带来的复杂性，发展新的电力系统安全性评估理论。　　近年来，智能电网技术在国际上引起了行业内外的广泛关注，这实际上是电力行业为电网现代化长期酝酿的技术革命正在出现突破的重要标志，也成为构建21世纪新型现代化电网的重大战略。　　4. 第3篇（第8~12章）　　本篇以1/3的章节从概念到实现，从国外到国内全面地论述了智能电网的基本理论和实践，其中特别详细地分析和提出了中国智能电网的实现——挑战、问题和行动。重点论述了智能电网是降低大电网脆弱性、提高生存性的根本战略； ICT及一体化通信基础设施是智能电网实现的根本保障； 整合多种分布式发电资源的基础——微型电网； 积极关注和跟踪国际上智能电网研发的新进展。提出中国必须将智能电网的建设和发展上升为国家行为； 要清醒地认识智能电网的竞争环境和对中国智能电网的展望。重点论述了如下几方面。　　1) 坚强的国家电网仅靠特高压、超高压端的巩固难以确保“坚强”　　智能输电网仅仅是智能电网的一个环节，智能电网要解决的问题远远超出电网智能控制本身。一个“坚强的国家电网”仅靠特高压、超高压端的巩固是不够的，也难以确保“坚强”，必须在低压用户终端同步发展和部署分布式能源和储能系统。过度强调只有特高压才是电网“坚强”的基础是不科学的，当然也是片面的，甚至会干扰科学推进中国智能电网的全面发展。　　2) 智能电网服务于终端用户才是建设智能电网的终极目标　　智能电网的使命就是让需方在主动参与电力供求调整的行动中获得节能、创能和储能的经济和环保效益，实现“缔造舒适空间”、“经济性、节能性、环保性”兼顾的终极目标。智能电网的导入无疑地将会为供需双方以致社会带来巨大效益。智能电网最终要服务于终端用户，这才是建设智能电网的终极目标，而不是仅服务于上层的大电网。作者强调，要将“智能民用”和“环保智能”观念作为智能电网建设的重要指导思想，这对保证智能电网最终取得预期的节能效益、环保效益，以致改变能源消费结构和减少对传统化石燃料的依赖具有重要的影响。　　3) 从美加“8·14”大停电和互联网的成功模式吸取教训和经验　　美加“8·14”大停电的教训再一次警告人们，仅仅凭借电网自身的能力，即便采用更高的电压等级，釆用更多的先进技术设备，也无法确保供电安全。灾害性天气和外部攻击都可能随时导致电力系统瘫痪。我们能做的就是控制同步电网规模，发展分布式发电和微电网，采用分布式的智能控制手段。　　① 以国家骨干电网为顶层的金字塔式的由上至下的电力系统无法满足现代社会对电能品质、供电安全和能源利用效率以及温室气体减排的要求，更无法满足人们对被宣传得“有百利而无一害”的对建设智能电网美好愿望的期盼。只有通过实施更有效的需求侧管理，建立各种各样的分布式能源系统，发展包括储能系统在内的智能化的微电网，调动更多的市场主体以及更多能源消费者的积极参与，从用电终端响应获得供电安全和提高能效，才可能从根本上解决电力系统的安全性、生存性和可持续发展等难题，才能较快地实现人们对智能电网美好愿望的期盼。　　② 互联网的成功模式正在成为全球化能源战略的一种选择。如今IBM“大型计算机+专用电缆+终端”构筑的金字塔模式被彻底摒弃，“PC+网络+数据包交换”构筑的扁平化互联网模式的成功给予能源从业者极大的启示。分布式能源系统，正如同PC； 多层次电网，正如同局域网、城域网、无线网、国际互联网； 各用电、配电、供电和发电设备之间的信息互动，正如同数字信息包交换。人类能否在电力系统，乃至整个能源系统上再次复制互联网的成功模式，以此解决电力供应的安全和实现可持续发展，正在成为全球化的能源战略选择。　　对照世界上这种能源战略选择，明显地看出，建设“坚强智能电网”决不能走已被彻底摒弃的“IBM金字塔模式”， 中国建设智能电网要顺应世界潮流，走互联网扁平化的成功模式。　　4) ICS/MCS网络安全性是智能电网得以生存的竞争环境的基础　　智能电网要成功地部署，物理安全和网络安全必须共同成功，否则两者都将失败。为此，国家必须要对智能电网的物理安全和网络安全制定明确的法律、法规，为智能电网，特别是其重要支撑的ICS/MCS的生存性开拓一个良好的竞争环境。　　5. 第4篇（第13~15章）　　在国务院领导的重视和关心下，2011年6月以来，中国电监会、国家能源局和中国国际工程咨询公司的主要负责人先后多次召开了持有不同意见的各方学者、教授、专家和院士参加的关于特高压发展的座谈会。　　深谙唐史的读者曾向我提出，应该按照宰相魏征回答唐太宗所问时的回答“兼听则明，偏听则暗”的祖训，真实地介绍对特高压电网建设争论和质疑更全面的情况。为此，第4篇反映了包括作者在内的各方人士在座谈会上严肃、认真、负责地发表的观点和建议，全面地综述了中国资深专家、学者、教授和院士对中国建设一个安全、高效、节能、可持续发展的现代电网和对科学制定中国大电网的发展战略提出的深刻见解和思路。　　第4篇主要分析了中国电网发展战略面临的问题； 解析了中国制定电网发展战略规划的基础和环境； 指出国内外大电网发展的实践从来也不存在“电网容量增加1倍，电压上1个等级”，也不存在“电网的同步互联扩大是世界电网技术发展的总趋向”这样的规律； 提出优先开发本地可再生资源是资源优化配置的最好策略。重点从理论和已投运的特高压交流输电线路的运行实践两方面论述了特高压交流输电线路的实际送电能力和建设“三华”特高压同步电网的安全性和经济性问题。　　理论和运行的实践都证明： 如果没有中间超高压电网的支撑，那么交流特高压输电5000MW的安全稳定距离约300km，与中国远距输电平均1500km的要求相差甚远。即使采用电容串补线路电抗到极限（60%），输电距离也不能超过400km。这些来自静态稳定极限的推论已经被晋东南示范工程的现场录波所证实。　　综合研究认为，构建国家异步互联电网是中国现代电网发展战略的最佳选择。为保障国家异步互联电网的安全，提升受端区域电网接受远距离外来电力的能力，必须采用称为电网技术革命里程碑的FACTS技术和导入未来直流输电发展方向的VSC?HVDC输电技术。　　制定中国大电网的战略规划，应该认真研究和借鉴国际、国内大电网事故和电网规划设计的教训，防止重蹈覆辙。阅读第4篇请关注下列各点： 　　首先，中国大电网发展战略规划必须要突破以往单纯地走根据GDP增长目标确定电力增长的弹性系数从而决定电力增长目标的老套路以及重数量轻结构、重输电轻配电的简单粗放的思维模式，而要从国家能源战略的大框架来研究中国电力发展结构调整的战略目标。战略研究要正视中国是个发展中国家的基本国情，要有足够的前瞻性和客观现实性，既要保证国家经济社会转型发展需求，又要切实承担国家CO2减排重担，量力而行、中等适用，要用电力发展的有限资金支持低碳、高效、安全、可持续发展的电力结构调整的战略目标的实现。　　当前中国电网规划的制定，不仅缺少新能源等资源的长远发展规划的配合，更严重的是没有电源总体发展规划这一“龙头”的引领，使中国电网规划的制定失去科学可持续发展的稳固基础。　　今后20年，中国人均电力规模也将达到一些发达国家水平，一些地区甚至进入电力发展的饱和阶段，同时随着复杂性的增加和脆弱性的扩散电网发展进入安全敏感期，并面临向低碳经济模式转变的挑战等。在这样一个特殊的电力发展阶段，只有确立一个正确的战略思维，中国电力才会有强劲的后发优势，赶超发达国家的目标才可望可及。　　其次，中国新能源大发展必须与电网规划相协调，才能实现新能源产业的可持续发展。优先开发本地可再生资源是全国范围内资源优化配置的最好策略。电力规划中应统筹考虑省内、区内、跨区电力资源优化配置问题。省内、大区内资源优化配置损耗较小、实现较容易，应优先考虑，并作为跨区电力资源优化配置的前提和基础。　　世界正处于关于能源产生、交易和消耗方面的革命边缘，未来电网所涉及的问题是如何彻底改造现有的电网，使之成为清洁能源有效流动的主干网络，可以灵活方便地提供接入，成为能够集中各种能源的高效网络； 以用户消费为终点的传统价值链将结束，一个可接纳分布式能源（主要包括分布式发电、储能和电动汽车）的新价值链正在形成。未来电力系统的负荷将随着发电的变动而调整，未来电力消费者和电力生产者的界限将逐渐模糊，这些使得电力系统的规划、建设、运行都更加经济、环保。　　第三，在第15章中，论述了世界互联电网的发展及安全现状。警示人们，同步电网不是电压愈高、容量愈大愈安全，同步电网的规模必须有所节制。　　随着世界性能源危机的逼近和人类对能源需求的不断增长，人们对新能源寄予了巨大的希望。同时，为了优化利用资源，保护环境，智能电网应运而生。因此电网的发展，包括将一些电网互联成更大系统仍将是现代电网的发展趋势。但是，从世界范围内来看，目前电网间实施同步互联的发展趋势已经受到安全、经济和环保等条件的制约。扩大同步互联电网的规模已不再是21世纪电网发展的趋势。而大电网间异步互联已成为电网发展的主流。　　同步电网规模愈大、电压愈高、电压等级愈多，复杂性网络特征愈显著，脆弱性扩散更严重，发生连锁性大停电事故的概率愈大，一旦发生事故后果十分严重。2003年美加“8·14”大停电就是典型的复杂大电网“自组织临界性”特征引发的必然结果。复杂大电网的复杂性网络特征已成为当前世界各国制定电网发展模式时考虑的主要因素。1965年以来，世界上大电网共发生重大停电事故(损失负荷大于8000MW)21次，发生这些重大停电事故的内在驱动力本质上几乎都是由于电网结构复杂性的增加和脆弱性的广泛分布引起的。　　IEEE 可靠性学会在2009年公布的年度技术报告(Annual Technology Report)中分析了美国?加拿大联合电网、欧洲电网及世界其他各国电网年的45年间发生的128次重大停电事故，以及维基百科公布的从年的47年中世界上发生的151次大停电记录，可以看到： 年的31年间共发生停电事故13次，平均0.42次/年； 年的5年间发生16次，平均3.2次/年； 年的5年间发生27次，平均5.4次/年； 年的5年间发生77次，平均15.4次/年。很明显，自1995年以后世界重大停电事故急剧上升。　　重大停电事故急剧上升的背景正是同步大电网规模的无限制扩张和地球气候环境的恶化，而后者正是通过无限制地扩张的大电网的复杂性和脆弱性起作用的。　　为了减小同步电网的规模，以降低复杂性和脆弱性，2008年美国EPRI和DCI互联公司研究了美欧多次重大停电的教训，建议实施改造旧电网的“绿色计划”，采用“电网分割技术”， 减小同步电网的规模。规划将美国东部电网(7.55亿kW)用直流分隔为4个规模较小的同步区。这样还可以简化EPS/ICS/MCS结构的复杂性。　　第四，要清醒地认识到现代电网遭遇一些不确定性干扰事件时，MCS无法进行识别而失灵。　　第五，从日本大地震引发的核电站事故重新审视国家能源政策和电网发展战略。　　安全（稳定供应）、经济性、环保性这3个要素的平衡一直被视为能源政策的基础。而核电曾被认为满足这3个条件，但核电事故、放射性物质泄漏导致核电的安全担忧越来越严重，社会可接受性已经受损。如果核电站难以挽回信任，3个优点也就随之消失。今后，社会将以怎样的形式接受核电，抑或是不再接受，各国不得不重新审视国家的能源政策。　　随着日益增长的需求和能源的消耗以及地球环境的变化，从长远看，人类最终还得依靠核电。核电在安全性方面受到质疑的一个重要原因就是，其卸出的核废料将在上万年内具有放射性，在这么漫长的衰变历史当中，其时刻威胁着地球上的所有生命。要解决这种威胁必须依靠创新技术，而行波堆（traveling wave reactor）的发明将可能实现这样的愿景。　　第六，对于电网发展来说，并非只是对传统发展方式的修补升级就能适应上述变化，而是要求对电力传输技术与运行方式进行重大变革。新技术、新设备、新方法的出现，如电力电子技术、FACTS技术、第三代电网操作系统GOS3.0(即新一代的分布式的智能控制系统)和分布式能源以及基于电压源换流器的新型直流输电技术(VSC?HVDC)、高温超导输电等，将会提高现有电网的效率、电能质量和安全性，特别是可以发展一种新的电网体系结构，而完全没有必要采用传统而“笨重”的特高压交流输电技术。这将为国家提供一个有安全保障的、全新的，在电力传输和市场运营方面都具有高效率、高质量的现代化电网。　　第七，中国积极推进特高压输电系统的建设已经产生有意义的重大影响。中国第一条晋东南—南阳—荆门交流特高压工程，从前期工作开始至建成投运仅用了4年，从工程核准到正式投运仅28个月； 设备国产化率达90%，设备运行基本正常。这是一个巨大的工程技术成就，说明中国已拥有世界一流的科研开发人才，形成了强大的设计、制造和建设能力。同时，特高压远距离输电工程的实施，促进了中国电力科研基础设施及其装备的更新和现代化。特别是更加有力地促进和推进了中国信息通信网的快速高效的发展、完善和提高，为中国现代电网向新一代电网的过渡打下了关键性的坚实的基础。　　但是，特高压问题是涉及上万亿元的重大工程项目，其中交流特高压的投资额约占2/3。尤其是对于建设一个全新的、覆盖占中国GDP 70%的经济核心区域的交流特高压“三华”电网这样的复杂的系统工程，更需要充分听取来自运行、设计和科研等各方面专家的宝贵见识和建议，这是正确决策不可或缺的重要方面，而国家电网公司主要承担电网建设和安全运行的职责，更需要来自与其利害不相关的各方正确意见的补充。专家们研究分析得出的建议方案表明： 在同样满足国家年国民经济发展需求的条件下，按照国家“十二五”规划纲要提出的“完善区域主干电网”、导入先进的直流特高压远距离输电技术，建设以现有6大区域超高压电网为基础的全国异步互联电网，比建设“三华”特高压同步电网至少节约投资3000亿元人民帀； 而且，“三华”特高压同步电网发生连锁性大停电事故的概率要比异步互联的超高压区域电网发生同样事故的概率高约15倍。　　五　　在这里，我要郑重申明，在攻克复杂电网动力学特性、掌控大电网连锁性事故规律及大电网安全性难题的过程中，在对现代电网FACTS技术开发、电网自动化和控制系统以及智能电网等新技术的创新和发展应用中，卢强院士、韩英铎院士、周孝信院士、杨奇逊院士、余贻鑫院士、韩祯祥院士、薛禹胜院士、李立浧院士、曹一家教授、甘德强教授、王成山教授、梅生伟教授，以及浙江大学、清华大学、天津大学、中国科学技术大学、西安交通大学、上海交通大学、中国电力科学研究院等的一批学者做出了突出的贡献，并取得了可喜的成果。我很幸运地阅读和学习了他们的大作，并荣幸地在本书中引用了他们的研究成果。在此向他们表示衷心的感激。　　值得一提的是，作者在本书中论述的观点和见解，相当一部分来源于包括王仲鸿研究员、张育英教授级高工、曾德文教授级高工、蒙定中教授级高工、丁功扬教授级高工、黄英矩教授级高工以及不便具名的中国许多精通相关专业知识和具有丰富实践经验的资深专家、学者、教授和院士的研究成果和他们发表的文献资料。他们之中，不少已年逾70，甚至年逾90高龄，他们对个人的身边事一无所求。他们虽然年老但又十分年轻，他们对祖国怀有强烈的责任感和使命感，他们追求真理、尊重科学、孜孜以求、坚忍不拔。我为他们的崇高品德而感动，因他们的渊博知识而受益。我趁《现代电网的发展与安全》出版之际，再次向他们表示我的敬意。　　《现代电网的发展与安全》一书，有意保留了各章文字叙述略有引导性重复的特色，为的是保持每章都有相对的独立性，方便读者可以按照自己的兴趣，不按章节顺序进行阅读，以节约读者的宝贵时间。　　系统的复杂性理论是一个崭新的理论。作者对这一崭新理论的理解和应用有可能是不完善、不严密，甚至是不正确的。可喜的是目前国内外一些学者对该项研究已取得不少成果，并在此基础上对复杂性理论在电力系统领域的应用进行了更深入、更广泛的研究。笔者希望本书的出版能起到抛砖引玉的作用，引起更多的学者，特别是现代电网的科研人员、规划设计人员和调度运行人员对复杂电力系统安全性理论的兴趣，进而推进该理论在电力系统领域的实际应用，促进现代电网沿科学轨道健康发展，确保中国大电网的安全。
　　日于北京方庄
现代电网的发展与安全图书目录
绪论把握复杂大电网动力学规律指导电网发展与安全
0.1难以驾驭的异象
0.2破解“难以驾驭的可怕异象”
0.3系统理论家的突破——临界性理论的诞生
0.4临界性理论的测试
0.5“难以驾驭的可怕异象”还在世界游荡
0.6人类创造了一个难以驾驭的电网，但人类一定能再用智慧驾驭它
第1篇现代电网发展概述
　　第1章现代电网总体概念
1.1电力系统现代化发展的历程
1.2狭义和广义的电力系统概念
1.3广义电力系统安全性面临的挑战
1.4竞争的电力市场条件下的电网可靠性和安全性
第2章美国、欧盟建设现代电网的战略
2.1美国电网概况
2.2近年来美国电网的安全性令人担忧
2.3美国政府关于建设现代电网的战略决策
2.4GRID 2030： 21世纪电网现代化的纲领
2.5能源政策法案是美国建立现代电网的法律保障
2.6以开发可再生能源为主的欧盟发展大电网的战略
第3章中国有关各方对发展现代大电网策略的陈述
3.1中国电网现状
3.2中国政府及电网公司对大电网发展战略的陈述
3.3中国未来电网发展思路和可能的发展模式
第2篇现代电网安全性的相关理论及应用
第4章研究现代电网架构和安全战略的基础理论
4.1研究电网安全性的两种方法——还原论和整体论
4.2指导现代电网规划和安全运行的复杂系统理论
4.3电力基础设施脆弱性评估
4.4EPS/ICS/MCS的相关性
4.5现代电网风险评估和管理
4.6电力系统生存性评估
第5章现代电网的安全体系结构和安全性解决方案
5.1现代电网复杂性和不确定性风险特征是电网安全的最大威胁
5.2研究现代电网安全性的通用框架和体系结构
5.3应用HOT系统理论制定现代电网安全性解决方案
5.4电网安全控制的有效途径——智能自适应多代理系统MAS
第6章掌握连锁性事故动态特征与降低事故发生的风险
6.1电力系统连锁性事故发生的机理概述
6.2连锁性停电事故的发生、发展的过程和特点
6.3基于SOC理论的连锁性事故分析模型概述
6.4关于降低连锁性事故发生的风险研究现状
6.5减轻连锁性大停电事故损失的基本措施
第7章降低电力系统脆弱性，建设抗灾型电网
7.1自然灾害对电力系统的危害
7.2人为攻击对电力系统的破坏
7.3特高压电网抗御自然灾害和外来攻击的能力最脆弱
7.4合理的电网/电源结构是建设抗灾型电网的基础
7.5降低电力系统脆弱性的管理策略
第3篇中国智能电网的实现——挑战、问题和行动
　　第8章智能电网是降低大电网脆弱性、提高生存性的根本战略
8.1智能电网发展的背景及发展优势
8.2智能电网的相关概念
8.3推动智能电网实现的5项关键技术
8.4国外智能电网发展简况
8.5中国将成为推进智能电网技术创新的助推器
第9章ICT及一体化通信基础设施是智能电网实现的根本保障
9.1ICT的应用是构建智能电网的必备基础
9.2通信一体化技术对智能电网实现的重要性
9.3几种主要通信技术及其在智能电网中应用的前景
第10章整合多种分布式发电资源的基础——微型电网
10.1微型电网产生的背景
10.2微型电网的相关概念
10.3微电网是智能电网发展最重要的领域
10.4国外微电网研发的概况和典型工程案例
10.5微电网在中国的应用前景与面临的挑战
第11章积极关注和跟踪国际上智能电网研发的新进展
11.1现有的和新兴的通信、监测和控制技术
11.2国际智能电网标准化的进展
11.3IECSA： 未来智能电网的体系结构
11.4全球开创性智能电网项目概述
11.5研发中的困难和尚待解决的问题
第12章中国智能电网实现中的问题和展望
12.1智能电网的建设和发展必须上升为国家行为
12.2清醒地认识智能电网的竞争环境
12.3中国智能电网的实现和展望
第4篇中国大电网发展与其安全战略的科学抉择
第13章中国电网发展战略规划的基础和环境问题简析
13.1“十二五”国家规划纲要关于能源发展的规划及发展方针
13.2中国制定电网发展战略规划的基础和环境
13.3资源优化配置和新能源利用是现代电网发展战略的重要基础
13.4水电是应对气候变化和实现节能减排的首选
第14章特高压远距离输电的理论和实践
14.1高电压交流输电是20世纪最重要的工程技术成就
14.2特高压交流输电线路送电能力的理论和实际运行分析
14.3EHVDC和UHVDC是远距离大容量输电的优选方案　　第15章构建国家异步互联电网作为国家电网骨干网架
15.1国内外大电网发展趋势的演变
15.2构建国家异步互联电网是中国现代电网发展战略的最佳选择
15.3FACTS是构建国家异步互联电网的关键技术
15.4VSC?HVDC输电必将成为未来直流输电的发展方向
参考文献　　后记　　
．京东图书[引用日期]
．清华大学出版社．[引用日期]
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