中国电网发展史

中国电网发展史

魏庆海

国家电网有限公司 河南省三门峡市 472100

摘要：自从人类开始使用电力以来，从用能源发电到借给用户使用经历了漫长的发月和发展过程，19世纪50年代，刚刚建国初期，直到改革开放后的二十世纪，中国及国际电网的发展翻天覆地，而国家电网我及电力装备由过去长达50年的跟走变成，日前的领跑，引起了国际社会的瞩目和关注，笔者发近耋年，经历了这一切，并对未来30年走势进行研究，故役此馔，以飨读者。

1. 前30年（1950-1980）的电网哀思

60年代初期，正常的乡村逐步得以供电，人民享受着建国以来在毛泽东思想的引领下，工业发展所到得的具大成就，以广播用电为典型代表和标志。当时，亚洲最大的火力发电厂辽宁阜新，55万kV的装籶容量，一共9台，最小的机组容量为2.5万K，最大的为10万K,东北最大的水电厂吉林丰满，装机容量50万K，经过与其他小机组电厂的组合成为东北电网的电源支撑。

1.1输电网的最高电压等级为154kV,命名为松辽线，是连接吉林丰满至辽宁的主要输电通道，然后由110（66）kV、35kV、10kV、6kV、3kV组成等级繁杂的下一电压，等级输配电网络，尽管那个年代没有供电可靠性的统计指标，电压质量和频率指标也形同虚设，没有理由的停电一天多次，一次多天时常有之，220V的居民照明电压最低可至110V甚至更低，电网频率低至46周的现象是受到鼓励的，主要理论是有电便黑、出力靠压，实际上也严重影响工业生产的产值和质量，这一时期的电网远行，实际是非科学的就饭式管理。

1.2任何事物的发展都是一分为二的，当时制约国民经济和电网发展的因素很多，政治和体制是不可推脱的重要责任，除此之外，我国也面临着包括国际、国内以政治、经济、文化为标志的多重压力，所以这种政治与体制的双重不适应，致使电力工业发展缓慢，甚至停止不前。

尽管从家的角度，出发点是好的，总的指导思想是解决人民日益增长的物质文化需求与落后的生产力之间的矛盾的核心没有变，但政策落实不到位，具体措施不得力，形成了建设和发展缓慢的局面，一条154kV线路升压改造成220kV电等级运行，100KM的线路施工期拖4-5年，一个66kV/10kV的二次变电所,曾经建了8年,才得以投入运行。

1.3电力装备及自动化程度的落后更是电网现状的显著标志。充油设备的跑、冒、滴、漏、铁塔构支架的锈、蚀、腐、蠢、通信设备的耳聋、口误，自动化设备的无眼、无珠是那个年代的独有特征。

当时，有的技术专家曾提出用先进的运动设备，以变送目的方式，实现模拟量的数字化，以及电流、功率的总加，偿试变电所操作的远方控制，甚至10kV线路接地的自动选择代替人工拉闸等系列相对先进的技术管理手段，又被多数人一笑了之，有人称之为不可能，还有人提出了实现人值班，减人增数与当时的扩大就业大相径庭的意见。

1.4电网状况的落后及管理水平的差距使电能损失难以想象。前面已述电压质量，即220V照明电压不足110V，显然是各电压等级的电压均超出了电能质量标准的范围。然而，损失过大是多方面的，分析起来，大抵有两个方面，即技术损失和管理损失。

技术损失主要是输变电设备陈旧老化。送电线路负荷超出经济电流密度；各电压等级的变压器铁损与节能铁芯标准差距大，由于容量不能满足负荷需求，很难按变损最小原则经济运行；配电线超供电半径能力运行，造成电压损失过大导致网损增加；无功补偿不足引起全网损失存功电力；另外，各电压等级CT、PT误差超标，二次线电缆过长，截面过少，计量装置低负荷处于死区状态等，这诸多因素，均归结为技术问题引起的网损增加。

以窃电、丢电为典型代表，以人工抄表统计为重要标志造成的网损比技术管理年占份额，只大而不小，据记载，系统内其中一个供电局的配电及低压损失合计高达47%，而一条农村电网10kV综合损失高达70%，真是令人触目惊心。

1.5因循守旧，默守成规，以管窥虎，固步自封。促使我国电网长期没有摆脱陈旧落后的局面；要说解放前及解放初期是可以理解的，因受旧社会长达n百年的统治，中国大地遭受帝国主义、封建主义的封锁和压迫，八国联军进北京，日本帝国侵华，国家内部对统治地位的争霸也致乱了经济秩序，拖滞了国家建设的步伐。

那建国后呢，在中国共产党的领导下，按照当时的指导思想，国家的重要职责，誻大跨度搞社会主义革命和建设，扶平战争所带来的创伤，提高经济质量，改善人民的物质文化水平，电网的发展也亦应如此，遗憾的是这一美好的愿景并没有实现，而是面临了一场又一场新的灾难！

大跃进引导的浮夸风，违被了实事求是的基本原则；前苏联的撒专（撒回援建专家）与逼还债务，使国内经济下于困窘状况；反击右倾翻案风使国家发展导向发生了根本性的变化，效果使成其反；三年自然灾害直接威协到了中国人民的生死存亡，以致人与国家精疲力尽；中华民族一直徘徊在危险的边缘；1965年左右，好景不长，一场声势浩大的无产阶级文化大革命史无前例地暴发了。

作为笔者不去评价历史的正误，不及于对政治的性趣，关键是由于一场场的运动与灾难，消毫了国家的财力，耽误了大量人才的培养进程，使那些国内顶级专家、人才在长达30年的发现中，无济于是，无所是从，毫无作为使国家电网事业的发展建设水平一直停留在极其落后的档次范围。

尽管众多在文化大革命中，走“五、十”道路的老的电力专家，老干部、老电力执业者，在最基层的电力企业岗位，为县、市级电网的规划，建设做出了不懈的努力，但由于他们身份所在显得束手无策、力不重心，电网建设的成果对满足经济社会民展需求的角度，显得杯水车薪。

1.6相反，作为同样遭受战争迫害的业训，其他国家却在第二次世界大战之后，以迅雷不及掩耳之势，转变观念，以经济建设为中心的热潮风起云涌，台湾地区、香港地区、新加坡、韩国好称亚洲四小龙，作为当时世界第二大经济体的日本的腾飞足以说明问题，我国在改革开放的80年代初期才使国内电网民展的诸多问题，被世人和行业得以认知。

一旦症结被暴露，就会感觉到我国电网和电力装备与日本的差距，可谓天壤之别，当然还有法国、德国、英国欧洲的国家，也包括意大利。相比之下 ，技术、装备、人才以及电网状况水平，电网建设能力，都显得十分落后，好在中国人的聪明，凡事得以认识，那中30年的突飞猛进值得世人刮目相看，腾飞30年的中国电网，成为了真正国际先进水平的领头羊。

当然追赶也确实需要时间，因为，英、法、德、日、意的电力装备技术经过历史的沿革，按正常计算。至少要用100年的时间，当时我们看到的西门子的开关、东芝的变压器，俄罗斯乌克兰的火电机组、法国的水轮发电机、意大利的PV绝缘子及套管，那我们的运行中设备不值九牛一毛，甚至废铜烂铁。因此，中国人对此场景，痛感撕心裂肺，为我们失去30年的发展机遇而感悲哀！

2. 改革开放30年（1980-2010）的电网腾飞

1976年-1980年，中国的政治体系及国家治理理念发生了翻天覆地的转变，邓小平理论的挖掘，显现到作为社会主义初级阶段的基本纲领，改变了中国经济发展的导向，开革、开放、发展成为了当代社会的主题，发展才是硬道理六个字转变了长期以来被禁锢的陈旧观念，两个凡是，两个基本点和向前看与向钱看，成为人们讨论的焦点，正是因为那样，社会有了努力的方向，国家有了发展依据，人民有了鞠躬尽瘁，奉献荣国的动力。

2.1理念的改变，开辟了电网发展的先河。

开放就是抬头向远看，打开国门向外看，差距便让人们叹息不矣！从面激发了中国电网有志之士的热情和干劲。首先是以加快电源建设，加大电网改造力度，规范配电网结构，加强电网稳定支撑，强化发输变配用一体化机协调的电网燃眉之急成了主体地位，同时也存在，多年的沉睡，突然惊醒，觉得惊慌失措，不知从哪里做起的感觉！

于是出国成了热门，从国家主管部门发展改革、国资管理商务财政分别组团，电力工业部集团公司，省级电网更是兴起了针对本行业，本地区，本专业的各类赵外学习，考察团组对照电力装备制造，电力网规划设计研究、电力建设规范、电网结构、电网运行、电力市场、调度管理模式，电网检修与维护等诸多题目的调研与考察，得出的结论是：我国与先进国家的水平差距，至少落后100年，甚至对自身的追赶前景有心灰意冷的感觉。

对内更是加快了对照国外找差距，努力建设一流电网适应经济快速发展的需求，于是出台了一边加快建设一边采取对策的双边电力管制措施。电源侧采取投资主体多元化，在用户收取电源建设配套基金；用电侧采取，用户专线由自身投资委托电网管理，电网配套，由用户贴费的措施；电网建设由国家支持进行了多轮，多名目的各级电网改造工程。30年来，这些配套措施和政策都 起到了支撑电网建设和发展的作用，使电力建设引领和适应了国民经济的快速发展赶超了国际先进水平，达到预期目的，重塑了我国电网发展在国际上的大国形象！

2.2电力装备制造引领国际地位。30年来，我国从火力、水力、核电发电设备的紧跟到引领，从电网开关、变电器，自动化设的紧跟到引领，从电力系统输电电压等级的跟跑到引领，从直流输电的跟跑到引领，从新能源并网柔性输电技术的跟跑到引领，调度自动化装备的跟跑到引领充分证明，我国的电力装备跨入国际领先水平。

2.2.1 .30年前的今天，我国只能生产制造10万K的火电机组和１０万K的水电机组，核电技术处零起立的状态。通过缓中厂引进俄罗斯８０万K，与阿尔斯通合作引进汕央、小浪底、工滩机组技术；现在我国包括哈电机厂、东方电机厂等生产的100万K 火电机组，80万K的水电机组，AP-1000三代核电技术，5万K的风电机组，海上风电机组技术，均是我国自主知识产权，90%以上主要部件为自主研究制造生产，起到了引领的作用。

2.2.2.30年前的今天，我国四大变压器厂家，三大开关厂家，只能生产220kV，12万kVA 的变压器及220kV及以下电压等级的开关，电网保护都是电磁型，体积庞大，显得笨重，难以调试，尤其电子管收发讯机更是如此，各类装备的故障率、临检率、部故率都不尽人意。通过采取引进吸收自主创新，与日东东芝、美国ABB、德国的西门子、法国的阿尔斯通、意大利的PV公司进行合作、研发、市场共享、效益分成的原则。取得了丰硕成果。日前已具备生产交流1000kV，150万kVA*3，100万kVA*3的特高压变压器， ±200kV、±400kV、±600kV、±800kV、±100kV五个电压等级的换流变压器，完全自主知识产权的能力；包括山东电力设备集团公司在内的四大厂家均四足鼎立，水平相持。具备生产交流1000kV特高压各类开关的能力，绝缘水平，开断能力都 前所未有，举一个例子，过去一级220kV的开关为4个断口，现在1000kV特高压交流开关为双断口，可见现在的开断能力水平是过去的10倍，绝缘水平是过去的5倍，介质材料性能前所未有。

2.2.3电网二次系统研发制造水平处国际领先地位。这和我国同西方、欧洲、日本等其他国家的观念差异息息相关，我国的现代化是追求全方位、全覆盖、整体的目标，而国外的思路是应该现代化的一定要现代化，不宜追求千篇一律，所谓的完善、完美、完全。笔者认为，我们的观点是正确的，因为民族工业之间的振兴是相互关联的，其中一个方向的发展和进步，对另一个其他方面一定能够起到引领作用，这也是目前国情倡导军民装备制造融合发展的理由所在。

所以，我国忆广泛将计算机运程控制系统，用于水电调度，水火电站的DCS研发制造；电网企业电站控制装备的研发制造；使自动化水平明显提高。直流输电的换流阀容量达到 5000A，也属国际一流，其水冷控制技术更是明列国际前矛。

2.2.4电网一、二次融合装备研发制造有新的突破。主要体现在光纤架空网络与电力线路的制造融合，电力音频光缆与低压电力电缆的制造融合已成为典型产品；电网光CT、光PT的研发制造与应用，使得一、二次电力设备之间已经没有严格的界面；直流输电技术应用于各电压等级更是一、二次融合的典型实例，这是未来电网装备制造业发展的必然方向。

实际上，电子变压器，超导电力装备，电子开关的研发与应用是必然的电力装备前景所在，使一、二次融合发展迈向现代化的新世纪。

2.3电压等级和网络主体发生了根本性的转变，60年代家电力网络重点以110kV（66），为输电主体，少有的154kV作为跨省输电的联络线，市、区级电网，主要以35kV、10kV、6kV、3kV为配电网络，进入70-80年代，全国各省级电网形成了以220kV（330）为主网架，以66kV（110）为输送电网架的格局，6kV、3kV的电压等级配电网逐步取消，因此，形成了相对规范的输、送、配电网，农村电网主要以20kV、10kV两线一地的模式，解决了向农村供电的问题，但电压质量，故障率远远不能满足可靠性的要求，实际上那年代，可靠性根本无从谈起。

进入90年代，直流500kV输电、交流500kV输电及灵宝背靠背的超高压输送模式由示范工程向普级发展，主要是因为随着改革开放的不断扩大，电力建设总是滞后于飞速发展经济总量的需求，由于电源侧投资主体的多元化，电网更不能满足大容量机组并网送出的要求。电力使者认为19世纪末期，省级电网并部分跨省区电网以500kV为主网架成为共识，华中地区以～500kV平武线为代表，东北以～500kV元董锦辽，伊冯大哈为引领，华中与华东，华中与南方电网建设了± 500kV 葛上、葛沪、葛南等多条直流跨区输电网络。

时间到了2000年，全国省级电网基本形成以～500kV为主网的双回、双环系统，省内220kV电网功能逐渐降为送电化，并形成由大面积联网向分区分片运行的格局，以解决～500kV与220kV电磁环网带来的诸多问题，突出的是短路容量过大制约开关参数的矛盾。

跨区输电主要以～500kV、±500kV及±500kV背靠背的模式实现，问题是跨省跨区长链条500kV交流联网的扁担式电网结构动态，稳定的制约严重影响了省间，区域联网线路输送能力的发挥，输电效率不足能力的50%，n次大电网稳定试验都没有使这一问题得以根本解决。

长期以来，东北电网的吉黑断面，辽吉断；华北东北联网的高姜双回线远达不到输送能力，就是一个例证。为此，不得不在特殊运行方式下，将绥中电厂两台机分别送华北和东北，区域之间解网运行，这纯属被迫无奈，2010年前后，不得不将高姜线双切开加入背靠背隔离，才使问题得以解决。

2.4电网调动自动化水平显著打电提高。笔者是电网调度执业，呈经在调度岗位工作20年有余，80年代的电网调度指挥，基本是无脑、无眼、无珠的落后局面，靠一部电磁式音频电话与调度对象之间的联系，调度职能的发挥，主要靠现场场站的运行人员进行，包括调整、操作、事故处理，因此，那个时代的调度很大程度是管理调度、统计调度、行动调度；五收调度之间的联系也是松散型的，主要受通信和自动化设备条件限制。

2.4.1电网通信的飞跃发展是调度自动化水平提高的前提和基础。90年代以前，微波是电网调度的主通道，载波是第二通道，市台电磁式交换机是备用通道；1997年，东北第一条辽西光纤通道的通信设备投入运行，实现了电网通信质的飞跃；相继的10年，全国电力通信系统建成了以光纤为主导各电压等级场站贯通环状的一流通信网络，微波等其他设备做为备用或退出运行；光纤通信的的重要作用是为全网的自动化设备提供了数据，图像的无失真传输。

2.4.2电网自动化，继电保护装置的飞跃发展使电网调度职能发挥得淋漓尽致。30年来，我国电网继电保护由电磁型过度到整流型，再到晶体管型，直至计算机保护装置的过程之短超出了人们的想象，电网自动化装置的突飞猛进连我搞专业的人回头望去，都难以理解，这到底是为什么？分析来分析去，归结为两句话，中国能集中精力干大事，中国人能够拼博进取干成大事，于是翻天覆地的变化就展现在了世人的眼前。

电网自动化信息的采集由直流变送到交流采样，由功率变送到直接计算，由电表采样到职分计量，电网由就地变为运程操作方式体现了现代化水平。电网保护也全部实现了计算机数字装置，小波测距，网络录波等故障检测系统成为广泛应用的成熟技术，电网自动化与继电保护装置的高度融合成为了未来电网发展的必然趋势。

2.4.3电能量采集及综合管理成为现代营销的主体。任何一个电力工作者都知道电网企业营销系统的抄表、核算、收费稽查n大专业、残损统计的进出口电量法；其及时性、准确性、真实性都长期受到置疑。

国家电网实施营销现代化建设，统一规范的620 56规约，基于GPRS的远程抄表系统，基于变台抄表的载波传输系统与银行联网的自动结算系统、可自定义按线，按电压等级按区域核定的残损自动生成系统，均按一天96点，每月2880点的密集采集规则运行，极大提高了现代化营销水平，改变了传统了营销管理模式和体制。

2.5电网的管理水平得到提升，减人增效提高了全网的运行效率，降低了电网运行成本，使之处于国际一流水平。

1995年，东北电管局提出在城市近区试点二次变电所无人值班，笔者分管生产，观点与该生产文件相驳，后来先是在边远，运行人员值班相对困难的变电所开始，但胃口膨胀，短短三年，实现了所在局属近15个变电所的真正无人值班，成为东北电网的典范。

20年过去了，我国电网日前已经实现了全覆盖的，全网通信站自动化站，变电站（电压等级为500kV以下），水电站的全部无人值班，一是自动化水平的具备，二是管理水平的提升；尤其是水电站远方起机并网，功率自动远方调整，实现的难度及对自动化设备需求的标准可想而知，但是我国的电网做到了长期的实践证明了可靠性，且处于国际领先地位。

由于自动化水平的提高，减人增数的份额应为单位员工总数的11%。实际上效益不单体现在生产系统，各类电量的统计系统，结算系统，财务系统都得到实实在在的收益。

2.6发用两侧电力市场运营机制正在适应并得到完善。大家知道，任何一侧的电力市场启动，都是在供需出现矛盾的情况下建立并运行。实际这种认识是狭义的，眼光是短浅的，是只看到了事物的一个方面，而没有看到全局。

2000年前后的经济乏力，造成电网出现严重供过于求的局面，从而产生了发电侧电力市场的竞价上网，实际上这个电力市场是一个降价市场，入网发电企业用10%的份额竞价上网带动90%的发电量指标，起到了调动发电企业积极性的作用，使供电需矛盾暂有缓解；后来所策划的区域全电力市场以失败而告终，但必定为后来的市场开放奠定了基础，积累了经验。

目前开展市场供需见面的全电力市场交易符合发展前景是未来发展的方向，也是经济发展的必然规律，即市场开放双边交易、政府监管、公平有序的原则，电网企业收取理论合理的电网运行管理建设费用，支撑企业的持续发展。

2.7新能源发电蜂拥而上如火如荼，逐步成为电能供给的主体，符合世界气候治理规则，有利于中国国情，有效减少CO2排放扼制雾霾，提升空气质量，保证人民生活健康水平。

30年来，全国风电由试点到大力发展太阳能发电由零起步到初具规模，生物能发电、垃圾发电成为国家政策扶持和鼓励的对象，使国家经济发展速度和质量之间的矛盾得到缓解，同时也得到了国际社会的认可，这是电力系统以大代小为标志得到联合国好评之后，又一次轰动全球的解决环境和气候问题的中国方案。

截止到2015年，我国的风电装近二亿K，太阳能发电装机容量突破1亿K,海上风电的最大单机容量5万K机组并网发电，柔性直流输电技术世界最高±400kV示范工程正在筹备建设中，风光储输试验工程投运成功，这都预示着电网未来发展的潜力特别巨大。

随着时间的推移，对不同高度的风电资会得到进一步的开发，经学者探讨，我国200m高度的陆地风电资源为60亿K，为全国现装机容量的4倍，因此，就清洁能源一项满足经济社会的发展需求也不成问题。

2.8特高压输电技术日趋成熟。从我国第一条～1000kV晋东南—南阳—荆门的特高压输电线路的投入，连续运行无事故7年，创造了国际特高运行最好水平，而且±660kV、 ±800kV、±1100kV三个电压等级的特高压跨区输电更是创造了世界之最，输送容量也步步提高，现在±800kV线路输电能力已经达到了1000万K,年输送电量可达800亿KH，由此可见，±1100kV的特高压输电线年可输送电力电量至少1200万K和1000亿KH，可以预见，未来任何一个国家的电网建设档次都不能与中国伦比。

几年来，宁东±660kV直流，天中±800kV直流在跨区输电中发挥了重本作中，有效缓解了华中地区，山东电网的用电紧张和大气污染问题。受到了党和国家领导人的好评，特高压交流输电示范工程，获国家科技进步一等奖。

未来电网民展趋势研究与展望

2.9随着改革开放30年国家电网从技术管理引领世界的步伐，电网企业占有其他国家的股权及国际样板工程也有了突破性的进展。

国家电网收购菲律滨国家电网25%的股权已经营近10年，不到三年的时间已收美元的形式收回了全部投资；国家电网获巴西500kV交流电网的特许经营权已经5年，效益良好，经营范围随时间的推移进一步扩大，而且已扩展到智能电表等二次系统；近两年国家电网已收购了西班牙电网40%股权，协议正在履行中；

经过几年的努力，国家电网成功中标巴西美丽山水电站±800kV直流配套送出项目，这是我国第一次以特高直流引领国际承览的电压等级电高，输送功率最大，输送距离最远的样板工程，为电网企业国际化开辟了新路。

综上所述，30年的改革、30年的开放、30年的砥砺、30年的巨变，令世人瞩目、令国人骄傲、令电网人光荣，这是邓小平理论、三个代表、科学发展观的实践，更是习进平新时代社会主义思想的具体体现，党的十八次代表大会召开后的五年是电网建设飞速发展的五年，是中国电力技术装备走向世界的五年，是中国电力工业逐步成为引领全球的五年。

五年来，国家电网固定资产成倍增加，经济效益同步增长，资产负债率稳中有降，以特高为引领的国际形象已经确立，这预示着国家电网的发展潜力巨大，发展前途更加广阔，发展目标更加明确，国家电网的发展前景会更加美好！

弁后舆：笔者电力执业，博士研究生，享受国务院政府津贴，教授级高级工程师，自1982年毕业，一直在电网系统、电力装备制造系统、电力装备研究系统工作，经历可谓丰富，经验颇浅，只是将自己亲身经历的国家电网发展过程、运行管理的历史延革，结合国家发展线略进行一个全面的总结和展望，供热爱和关心电网发展的志士参考。

作者简介：魏庆海（1960/8/1-）， 男（汉），辽宁省阜新市人， 博士，研究方向：电力系统自动化，职称： 教授级高级工程师 。