第3章 市电电源及引入

3.1 公共电网供电及可靠性

3.1.1 公共电网供电现状

我国在2002年12月成立了国家电网公司和中国南方电网公司两家公共电网服务公司，它们以建设和运营电网为核心业务，承担着保障更安全、更经济、更清洁、可持续的电力供应的基本使命。国家电网经营区覆盖全国26个省（自治区、直辖市），覆盖国土面积的88%，供电人口超过11亿人；南方电网经营区覆盖广东、广西、云南、贵州和海南5个省（区），供电人口超过2.5亿人。

根据中国电力企业联合会发布的数据，截至2020年年底，全国全口径发电装机容量约22亿kW。在新能源装机高增速的带动下，2020年全国新增装机容量实现了近2亿kW的大幅增长，并保持连续八年新增装机容量过亿kW。在全国全口径各类能源发电装机容量中，火电装机容量12.5亿kW；水电装机容量3.7亿kW；核电装机容量4989万kW；并网风电装机容量2.8亿kW；并网太阳能发电装机容量2.5亿kW；生物质发电装机容量2952万kW。

2020年年底全国全口径发电装机容量结构数据分析如图3-1所示。

2020年，全国发电量约为79119亿kW·h，同比增长3.7%。根据国家统计局及中国电力企业联合会的数据统计显示，2020年全国水电发电量13552.1亿kW·h，同比增长3.9%；火电发电量53302.5亿kW·h，同比增长2.1%；核电发电量3662.5亿kW·h，同比增长5.1%；风电发电量4665亿kW·h，同比增长15.1%；太阳能发电量2611亿kW·h，同比增长16.6%；生物质发电量1326亿kW·h，同比增长19.4%。

2020年年底全国全口径各类能源发电量数据分析如图3-2所示。

根据GB/T 156—2017《标准电压》的规定，目前我国交流市电标称电压共分为四档，共18个电压等级，见表3-1。

表3-1中第一档标准电压为用户使用电压等级，第二档为用户引入电压等级，第三档为城市区域供电电压等级，第四档为长距离输配电电压等级。

截至2018年年底，全国电网35kV及以上输电线路回路长度为189万km，比上年增长3.7%。其中，220kV及以上输电线路回路长度为73万km，比上年增长7.0%。其主要输电型式均为远距离、大容量、超高压输电，输电型式为交直流混合运行方式。长距离输电线路的电压等级以±1100kV特高压直流、±800kV特高压直流、±500kV高压直流、750kV高压交流和500kV高压交流为主。

我国1000kV输电电压等级的长治—荆门线于2008年12月30日投入运行，它是当时我国最高等级的交流输电电压。

我国现阶段最高直流电压等级的输电线路为±1000kV（新疆昌吉—安徽宣城），另外还有±500kV（葛洲坝—上海南桥线、天生桥—广州线、贵州—广东线、三峡—广东线），南方电网公司已建成±800kV特高压直流输电线——云广特高压直流输电线路，国家电网公司已建成两条±800kV特高压直流线路，分别为向家坝—上海的±800kV特高压直流线路及锦屏—苏南的±800kV特高压直流线路。

目前，我国常用的电压等级有380V（220V）、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV和1000kV，由于历史原因，66kV电压等级仅在我国东北部分地区存在。在电力供配电线路中，通常将35kV以上的电压线路称为送电线路；将35kV及其以下的电压线路称为配电线路。

我国城市电网电压等级分为500kV、330kV、220kV、110kV（66kV）、35kV、10kV（20kV）、380V/220V七个等级。其中大、中城市的城市电网电压等级宜为4～5级、四个变压层次；小城市宜为3～4级、三个变压层次。

500kV作为城市电网最高一级电压等级，其电网容量是根据城市电网的远期规划负荷量和地区电力系统的连接方式确定，并附建一定数量的500kV公共变电站。环网结构（环型结构和网格型结构）为500kV电网普遍采用的结构型式，它的特点是环网上的500kV变电站间相互支援能力强，当其中一个变电站发生故障时，便于从多个方向调动电力资源。每个500kV变电站下端设有几个220kV变电站，并分为不同电压等级向用户电压等级逐级变电。最常见的四次变压为由500kV变220kV—220kV变110kV（66kV）—110kV（66kV）变10kV（35kV、20kV），最终为用户提供10kV（35kV、20kV）可用的市电电源，除此之外，也有220kV变10kV和35kV变10kV的变电站，如图3-3所示。

在电力系统中，对于交流电压等级，通常将1kV及以下称为低压，1kV以上、35kV及以下称为中压，110kV及以上、330kV以下称为高压，330kV及以上、1000kV以下称为超高压，1000kV及以上称为特高压。对于直流电压等级，±800kV以下称为高压，±800kV及以上称为特高压。

在通信行业供配电设计中，通常把市电电压等级分为低压和高压，将380V/220V称为低压，将10kV、20kV、35kV及以上统称为高压。