|
华东电网 2022年10月8日，华东电网新一代调度技术支持系统自动发电控制（AGC）与自动电压控制（AVC）功能闭环试运行顺利完成，标志着华东电网新一代调度技术支持系统核心控制功能具备了切主并列运行条件。9月27日9时，闭环试运行正式开始，华东电网的自动发电控制功能、自动电压控制功能从D5000系统切换到新一代调度技术支持系统。试运行期间，电网频率、联络线功率、机组跟踪控制等功能和相关指标均保持正常水平。在负荷高峰和低谷转换期间，调度员应用自动电压控制功能开展超前预防控制，将华东电网电压控制在合格范围内，并有效降低了电压波动水平。据介绍，受疫情和今夏持续高温天气等因素影响，自动发电控制、自动电压控制等新一代调度技术支持系统核心控制功能建设和调试工作面临工期紧、时间窗口短等困难。国家电网有限公司华东分部组织项目建设团队精细制订工作计划，利用有限的时间窗口，将327个直采厂站与2231个转发厂站接入新一代调度技术支持系统，完成9个直代管电厂共22台机组的自动发电控制动态跟踪试验，以及直调的54座500千伏电厂自动电压控制单厂联调试验。后续，国网华东分部将在国家电力调度控制中心的指导下加快推进新一代调度技术支持系统试点建设，为华东电网安全、稳定、经济运行提供坚强技术支撑。电网调度肩负着维持电力平衡、保障安全运行的重任，随着新型电力系统建设的推进，传统的电力调度体系将面临诸多挑战，及时进行适应性升级，是电力企业当前的重要任务。随着新型电力系统建设的推进，快速增长的新能源装机给传统电力平衡带来了冲击。数据显示，2021年浙江新能源装机达到2498万千瓦，装机占比同比提高28.6个百分点，已成为浙江省内第二大电源。电能在终端能源消费比重也达36%左右，高出全国平均水平9个百分点。但新能源间歇性、波动性和时变性的特点，预示着它无法像传统电源那样能够跟随负荷变化，可能会出现负荷高峰时段新能源出力很小或负荷低谷时段新能源出力很大的情况。同时，传统“源随荷动”的调度方式也面临新的挑战。传统调度方式是由调度控制中心按照地方政府间框架协议、年度月度购电计划等中长期计划，结合电力系统实时运行情况，按照统一调度、分级管理的原则，统筹考虑电力平衡工作。但随着大规模新能源并网以及电动汽车、分布式电源等海量交互式设备的接入，必须提高电力调度的自动化能力。而随着新能源不断涌入，电力系统呈现了新形态、新特征，新能源单机容量小，电网控制对象激增至数万个，且位置分布广，传统电力系统控制难度持续增加，对电网安全稳定带来一定影响。总的来看，传统电力调度系统还不能安全适应新型电力系统高效运行，在安全稳定、平衡保障等方面还有待提升。目前，浙江电网特高压网架为“两交两直”结构，随着白鹤滩—浙江特高压等重点工程推进，预计“十四五”末，浙江将建成“一环四直”特高压混联结构，这样复杂的电网架构改变了电力系统的内部特征，需要更新电力系统控制与保护等二次设备、升级电网调度体系。高比例的外来电也进一步推动了浙江打造新型电力系统调度体系。2021年，浙江电网最大外来电力已达3578万千瓦，统调口径最高占比达到44.8%。高比例的外来电，使得省内各类电源成分减小和运行的机组数量减小，进而形成“大受电小开机”的常态，对电网安全稳定带来影响。从电源成分看，目前浙江省电源装机结构中火电仍是第一大电源，但占比呈现逐年递减的趋势。预计“十四五”末以风、光、水、核为代表的清洁能源将成为浙江第一大电源，电源装机结构发生巨大变革。
此外，随着电力现货市场改革的不断推进，使得电网生产组织方式发生根本变化。就调度而言，在目前已完成电力现货市场季度结算试运行和第三方主体参与辅助服务市场试运行等电力市场化改革的基础上，另外还有结合绿电交易、碳交易工作，形成碳电协同的电力市场运行机制等很多方面需要进一步研究探索。2021年开始，浙江积极探索新型电力系统调度体系建设，主动支撑国家电网新型电力系统省级示范区建设。国网浙江电力加快电网调度控制方式，从突出主网调度向全网协调调度转变。在电源侧，积极服务供给侧结构优化，优化新能源等机组并网投运流程，切实做到“应并尽并”，提升清洁电源和零碳电能占比。在电网侧，通过虚拟电厂聚合、柔性潮流控制、主配网无功协同、最优潮流优化等手段，进一步提升电网运行效能。在负荷侧，试点通过可中断负荷、负荷聚合商等提供辅助服务，积极参与电网调节互动，促进电力系统整体碳效水平提升。在储能侧，积极推动电源、电网、用户三侧储能，开展储能参与电力辅助服务市场工作。
为了摸准新能源发电功率的“脾气”，国网浙江电力还研发了新一代新能源功率预测系统，针对集中式和分布式两种新能源类型，进行气象预测和网格预测等差异化预测技术，进一步提升浙江新能源的预测精准度。目前，浙江风电月均日前预测准确率为90.99%，光伏月均日前预测准确率为94.28%，远高于行业要求80%的预测标准。同时，国网浙江电力还推进全社会负荷预测精度，制定浙江省新能源可信容量评估技术，进一步算细电力平衡账。作为国家电网公司系统内首家承担“两个新一代、一个5G示范”的试点单位，国网浙江电力不断将数字智能新技术应用到电网运行中，全力打造新型电力系统智慧调度运行大脑品牌项目。目前，该公司已在国网浙江电力调度控制中心和国网宁波供电公司调度控制中心完成新一代调度技术支持系统试点工作，在杭州220千伏云会变、科创变和慈湖变开展新一代变电站二次系统建设，在国家电网公司系统内首家完成13项5G现网切片的安全性、可靠性功能测试，且已累计接入5G业务终端超过1500个。此外，国网浙江电力围绕深化电价改革政策和电网企业代理购电等新的市场化交易要求，推动政府出台“浙江电力现货市场交易规则”，引入储能、抽蓄等主体参与市场，丰富辅助服务品种，保障市场稳定运行。同时，加快电力市场环境下电网运行机制和电网调度管理的适应性调整。统筹停电计划、发电计划、安全校核等调度生产组织业务，形成时序紧密配合、信息通畅快捷、执行精准高效的调度运行管理体系，确保复杂电网运行安全要素与市场运营机制有效融合。新型电力系统建设是一项全局性、系统性、复杂性工程，国网浙江电力将持续完善新型电力系统调度体系建设，深度挖掘源网荷储低碳互动潜力，加快向源网荷储高效互动、输配微网多级协同、物理信息深度融合的运行方式转变，为浙江新型电力系统省级示范区安全稳定运行保驾护航。国网河北电力 2022年 12月27日9时46分，随着省调度员的“请将新一代AGC、AVC投入闭环运行”调度指令执行，新一代AGC、AVC模块开始向河北南网的电厂和变电站下发控制指令，标志着国网河北电力新一代调度技术支持系统正式上线运行。新一代调度技术支持系统在传统自动化系统运行控制平台和模型驱动型应用的基础上，运用云计算、大数据、人工智能等IT新兴技术，构建云计算平台和数据驱动型应用，建设两种平台协同支撑、两种引擎联合发力、四大子系统协同运转的新型电力系统智慧分析决策大脑和安全运行控制中枢。新一代调度技术支持系统建设立足河北南部电网实际运行需要，全面支撑新型电力系统建设，支撑能源系统转型和双碳目标，支撑大电网一体化运行和源网荷储协同控制，服务电力体制改革与电力市场运行，为电网安全稳定运行保驾护航。 
面对新形势新目标，结合河北南部电网运行需求，以建设“先进适用、安全可靠、开放共享、智慧高效”的新一代调度技术支持系统为应用目标，服务以新能源为主体的新型电力系统建设，促进电力系统发展，力争引领新一轮专业技术发展。国网江苏省电力有限公司打造的新一代调度技术支持系统正式上线，将全面支撑新型电力系统建设，有效保障电网安全运行。
“电厂发多少电，发出来的电往哪儿送，都是靠调度系统来控制的。调度控制系统就相当于电网运行的大脑。”国网江苏电力调度控制中心副总工程师江叶峰介绍，近年来，江苏电网的发电主体由单一的燃煤发电，转变为风、光等新能源发电和煤电并存的态势，以新能源发电为主体的新型电力系统也在加速构建，这就需要一个能够匹配多元化电源发展趋势的“电网大脑”。国网江苏电力打造的新一代调度技术支持系统应运而生。据介绍，江苏电网新一代调度技术支持系统是在传统调度控制系统的基础上，在数据采集范围、系统运算能力、省市协同效率、基础调度功能等方面进行了全面升级，具备信息感知更立体、实时调度更精准、在线决策更智能、运行组织更科学、人机交互更友好、平台支撑更坚强等特征。采集范围更广、计算精度更准、响应速度更快，是新系统的亮点。据介绍，新系统的采集范围由原来的只监测3200条220千伏以上的电力线路，拓展到现在全省78000多条10千伏以上的线路，采集线路数量拓展了约24.5倍。有了更加庞大的数据基础，就可以更加全面精准地掌握电网运行态势。据悉，新系统还增加了“预调度”功能，可以根据气象预测、新能源大点预测、区域发用电预测、停电计划等数据信息，进行模拟推演，实现未来10小时内的气象灾害、设备临时检修、线路突发故障等潜在风险的预警，并在线自动生成故障处置预案，提升电网故障恢复响应能力。“比如说，在传统调度工作中，需要人工进行电网故障判断和分析，而新系统引入了人工智能技术，在发生故障后，能够自动定位故障点，预判故障风险，并自动出具故障处置方案，为调度工作人员提供决策参考，提高了故障处置效率和智能化水平。”江叶峰介绍。除了给传统调度功能“升级换代”，新一代调度技术支持系统的“新”，还体现在支撑以新能源为主体的新型电力系统建设上。“双碳”目标提出以来，新能源发电迎来发展“风口”。2021年，江苏省风、光等新能源利用达577.6亿千瓦时，同比增长56.75%，约占江苏2021年全社会用电量的8.4%。
盐城是长三角地区首个“千万千瓦新能源发电城市”，新能源资源丰富也给当地电网安全运行带来新的挑战。“风、光等新能源发电的随机性和波动性比较强，比如某个时段，风能强劲、阳光也好，那新能源发电量就会集中增加，就会给线路输送增加负担。”国网盐城供电公司发展部相关负责人介绍。针对新能源发电的特点，新一代调度技术支持系统对此进行全面优化，量身定制了实时“电网画像”功能，通过在线滚动计算当前电网的动态输送能力，精准反映电网实时运行状态。“根据电网精准画像，我们就可以精准调控火力发电厂的发电量，让电网多利用新能源，也能避免极端情况下发用电不平衡，而危及电网安全运行的情况。”国网调控人工智能竞赛综述-AI赋能，推动调度自动化技术进步
基于人工智能的新型电力系统调度技术
新一代调度技术支持系统实现分布式光伏闭环控制
|
