中國電力工業的發展在滿足負荷不斷增長的量、質需求基礎上，還必須承擔資源節約型、環境友好型社會建設的義務。電網的發展方式是電力工業能否達到上述目標的關鍵。受資源、環保、運輸、土地等客觀因素制約，電源與負荷間的距離逐漸加大，電網需要輸送的電力規模也逐漸擴大，并逐步突破現有電壓等級電網的能力，因此高一級電壓等級電網的發展是必然的，與之匹配的是同步電網規模的擴大，但同時不可避免地出現了對未來電網安全性的考慮。

1 、電網發展的客觀規律

1.1 國外電網發展趨勢

國外的典型電網結構如圖1所示。回顧世界電網發展的歷史，由于各國家和地區的能源資源分布不均，能源構成、價格以及負荷需求存在較大的差異，使得大電網之間互聯可獲得多項效益，例如：

通過電能的交易可獲取價格較低的清潔能源;可實現水火電調劑和錯峰效益;可實現發電容量互為備用從而減少裝機容量和提高電網供電可靠性等效益。因此，大電網互聯一直是世界各國和地區電網發展的客觀規律，在北美、歐洲、獨聯體、巴西、南部非洲、中東等一些國家和地區還出現了跨國互聯的同步電網。

1.2 中國電網發展趨勢

中國電網的互聯經歷了從省網到區域電網、再到跨大區電網的發展階段。從20世紀90年代初開始，以2020年為目標，中國全面展開了對全國電網互聯的規劃研究，加快了實現全國聯網的步伐，中國電網發展開始進入全面實施“西電東送、南北互供和全國聯網”戰略工程的階段。至2005年6月，全國跨大區互聯電網已初步形成，保證了三峽、二灘等大電站的安全穩定運行，取得了大容量輸電、互為備用、調劑余缺等聯網效益，對于緩解長江三角洲、京津唐和珠江三角洲等地區的電力緊缺問題發揮了重要作用。

當前中國正處于電網互聯發展的重要時期。在這一時期內，需要通過開發西南水電基地、北方煤電基地和可再生能源基地，向東部和中部負荷中心地區送電，促進東、西部協調發展。圖2為未來中國的電力流向，預計2020年前后國家電網公司特高壓(ultra high voltage，UHV)電網輸送容量將達到3億kW，其中通過百萬伏級交流特高壓電網傳輸的容量約為1.4億kW。為滿足如此大規模電力傳輸的要求，必須進一步加強全國聯網，這符合世界電網發展客觀規律，而全國六大區域電網全部采用直流聯網的弱交換格局不符合中國電網發展需要。

1.3 國內外電網發展經驗

建設堅強的大電網，能夠實現在更大范圍內合理開發資源，提高電能的使用效率和供電的可靠性與經濟性，改善電力系統的安全穩定性能，緩解環保及運輸壓力，取得良好的社會經濟效益。電網互聯和規模擴大是世界電網發展的客觀規律。縱觀國內外大規模互聯電網發展的歷程，總結了如下經驗：

(1)聯網除了獲得輸電效益以外，還取得了共享事故備用和調峰容量、水火互補、跨流域補償、提高供電可靠性、資源優化利用等綜合效益。

(2)跨地區和跨國界聯網將使得供電緊張的地區和國家有機會從相鄰電網獲得支援，增強電網對電源、負荷分布及電力市場變化的適應性。

(3)互聯電網以交流同步聯網方式為主，經歷了由初期弱聯系到結構逐步加強的階段，在這一過程中電網的輸送能力和安全穩定控制能力都相應得到了提高。

2、 中國電網發展的合理模式

2.1 “三華”同步電網規模

根據中國電網發展的實際情況，對中國同步電網發展的合理模式進行了研究。中國華中電網水電比重大，其東部四省能源匱乏;華北電網是純火電系統，該地區是中國重要的煤炭基地;華東地區經濟發達，市場空間大。這三大電網互補性強，并且地理位置毗鄰，采用特高壓交流形成堅強的華北—華中—華東同步電網，與東北、西北和南方3個電網采用直流方式實現互聯，全國形成4個主要的同步電網。這一發展模式將為促進能源資源的優化配置和高效利用奠定堅實的物質基礎。 據測算，到2020年，華北京津冀魯、華中東部四省(鄂豫湘贛)和華東電網需要受入電力約 3億kW，其中約2.5億kW為未來10年新增量。初步分析，接受這樣大規模的電力，同步電網的規模應在5億~7億kW，而在“十二五”期間，華北—華中—華東同步電網總裝機容量將達到8億kW左右，能夠適應大規模電力受入和分配的需要。

華北—華中—華東同步電網覆蓋的地理面積約320萬km2，其裝機容量和覆蓋面積與北美東部大同步電網基本相當。華北—華中—華東核心特高壓雙環網與目前500 kV受端環網的電氣距離相當，但其電力交換能力遠高于500 kV電網，對電源和負荷變化的適應性以及抗干擾能力強，可以充分獲取錯峰、水火互濟、互為備用等聯網效益，降低成本。 因此，構建華北—華中—華東特高壓同步電網是中國電網發展的合理模式。

2.2 電壓等級和輸電方式選擇

(1)500 kV無法承擔未來大型能源基地的電力送出和消納。 未來新增電源距負荷中心距離為800~3 000 km，超出了500 kV的經濟輸送距離，系統穩定問題十分突出，而且送電回路的增加導致占用走廊過多，浪費土地資源。因此，提高大型電源基地的送出電壓等級勢在必行。

從受端系統來看，目前中國經濟發達地區 500 kV電網已經遇到走廊緊張、短路電流控制困難等發展瓶頸，如果仍維持500 kV電壓等級，將遇到難以克服的困難。為保證大量電力的消納，需要加快建設以特高壓為主干網架的堅強受端電網。中國“電力系統技術導則”也指出：受端系統愈強，愈有能力接受外部遠方大容量坑口電廠和大型水電基地送入的大量電力。

(2)1 000 kV特高壓符合電壓升級的客觀規律。

按照世界電網發展規律，當系統容量翻2番時，需要考慮引入一個新的電壓等級。根據電網電壓升級的一般規律，升級電壓是現有最高電壓的2倍左右。世界電網電壓等級從220~275 kV升壓到400~500 kV，后來又引入了750(765) kV電壓等級，此后又相繼開展特高壓輸電技術的試驗研究，都遵循這一發展規律。