基于送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理體系建設(shè)的探究

王少倩

摘要：目前，送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理體系的主流發(fā)展目標(biāo)為促使清潔能源能夠由集中開發(fā)區(qū)域被輸送到能源需求區(qū)域內(nèi)，并由此來達(dá)到能源的可持續(xù)發(fā)展效果，這不僅能達(dá)到良好的節(jié)能減排效果，同時(shí)也可在很大程度上改善我國(guó)能源資源和用電需求分布不平衡的現(xiàn)狀情況。為了滿足當(dāng)前送端電網(wǎng)調(diào)控穩(wěn)定運(yùn)行需求，創(chuàng)建出符合于送、受端電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)的調(diào)控管理體系，增強(qiáng)有關(guān)技術(shù)水平現(xiàn)已變得越來越重要。本文闡述了送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理存在的主要問題，探討了送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理體系建設(shè)策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：送端電網(wǎng)；調(diào)控運(yùn)行；管理體系；建設(shè)

1分析送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理存在的問題

1.1火電機(jī)組調(diào)峰難度大

考慮到風(fēng)能、太陽能等可再生能源的發(fā)電量會(huì)在很大程度上受到自然條件的影響，有可能會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的起伏波動(dòng)現(xiàn)象，因此，為了保證輸送功率穩(wěn)定、應(yīng)對(duì)風(fēng)電功率波動(dòng)性，必須具備足夠的火電機(jī)組旋轉(zhuǎn)備用容量，但過大的火電機(jī)組開機(jī)方式可能對(duì)風(fēng)電消納造成影響，要求火電機(jī)組具備良好的調(diào)峰性能，但是目前火電機(jī)組調(diào)峰能力有限，特別是供熱期調(diào)峰尤為困難，嚴(yán)重制約清潔能源消納。

1.2設(shè)備遠(yuǎn)程操控比例低

當(dāng)前，國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)500kV斷路器的遠(yuǎn)程操作，然而，針對(duì)這一電壓級(jí)別的隔斷開關(guān)操作仍未取得大范圍的應(yīng)用。所采取的倒閘操作行為，以及在處理有關(guān)故障問題時(shí)依然需要等候運(yùn)行人員進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來親自處理，不但使得時(shí)間成本被大量耗損，同時(shí)也在很大程度上抑制了輸電斷面的潮流，外送功率穩(wěn)定性受到了嚴(yán)重影響。

1.3能源調(diào)度管理不規(guī)范

雖然目前我國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量世界領(lǐng)先，但是清潔能源管理水平相對(duì)滯后，清潔能源消納難題沒有得到有效解決。風(fēng)電功率實(shí)時(shí)控制技術(shù)不夠成熟，造成大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后頻率控制難題未能得到有效解決，難以滿足將送端電網(wǎng)功率穩(wěn)定送出的要求。

1.4調(diào)控技術(shù)建設(shè)不先進(jìn)

考慮到術(shù)送端與受端的電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)同時(shí)存在有多個(gè)級(jí)別，而且，不同的運(yùn)行方式也會(huì)有顯著性改變，要保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行難度巨大，單純憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)度管理，以及運(yùn)行專業(yè)離線分析已經(jīng)無法達(dá)到電網(wǎng)調(diào)控的實(shí)際需求，面對(duì)這一狀況必須大力加強(qiáng)對(duì)調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，開展電網(wǎng)實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估，風(fēng)險(xiǎn)分析及決策協(xié)調(diào)。

2分析送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理體系建設(shè)策略

2.1調(diào)控運(yùn)行管理精益化

為應(yīng)對(duì)電網(wǎng)頻率越限風(fēng)險(xiǎn)，保證大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)下維持穩(wěn)定的外送功率，需要足夠的火電旋轉(zhuǎn)備用容量。在風(fēng)電功率較小時(shí)，依靠火電保證外送功率；在風(fēng)電功率較大時(shí)，火電機(jī)組配合調(diào)峰，盡可能接納清潔能源，這對(duì)火電機(jī)組的運(yùn)行靈活性提出了更高的要求。例如，東北地區(qū)在全國(guó)率先開展火電機(jī)組有償調(diào)峰，提高了火電機(jī)組調(diào)峰收益，增強(qiáng)了調(diào)峰積極性。吉林電網(wǎng)還鼓勵(lì)火電企業(yè)參與發(fā)電權(quán)交易，與風(fēng)電企業(yè)間實(shí)現(xiàn)發(fā)電權(quán)交易，多項(xiàng)措施并舉提高火電企業(yè)調(diào)峰收益及積極性。為了解決供熱期火電機(jī)組調(diào)峰難題，在省內(nèi)推廣火電機(jī)組運(yùn)行靈活性改造，通過蓄熱罐、電熱鍋爐等方式實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組熱電解耦，提升火電機(jī)組調(diào)峰能力，促進(jìn)清潔能源消納。

2.2清潔能源管理規(guī)范化

面對(duì)當(dāng)前清潔能源在電網(wǎng)系統(tǒng)中的占比越來越大，怎樣保證清潔能源能夠達(dá)到足額消納現(xiàn)已成為送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理所面臨的一項(xiàng)重大難題。考慮到清潔能源有可能會(huì)受到自然環(huán)境因素的印象而存在著較為嚴(yán)重的不穩(wěn)定性，單單憑借火電機(jī)組來調(diào)節(jié)難以達(dá)到送端電網(wǎng)對(duì)于外送功率穩(wěn)定性的需求，而且還要顧及到輸電斷面的負(fù)載率水平。對(duì)此，可以通過研發(fā)清潔能源預(yù)測(cè)與智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)清潔能源供應(yīng)量的準(zhǔn)確估測(cè)，相應(yīng)的調(diào)度人員便可依據(jù)該估測(cè)結(jié)果來對(duì)有可能出現(xiàn)的超負(fù)荷或負(fù)荷不足情況做出及時(shí)調(diào)整，進(jìn)而也便可實(shí)現(xiàn)對(duì)清潔能源并網(wǎng)功率波動(dòng)的實(shí)時(shí)性控制，確保外送功率能夠達(dá)到更加良好的穩(wěn)定效果，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電斷面潮流的有效控制。

2.3技術(shù)支持系統(tǒng)智能化

提高調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)智能化水平是未來能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行的基本要求。在電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度方面，依托在線穩(wěn)定分析應(yīng)用程序，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，根據(jù)輸變電設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式。

3研究互聯(lián)電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行所需關(guān)鍵技術(shù)

3.1大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

互聯(lián)電網(wǎng)下電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息必須實(shí)現(xiàn)送、受端調(diào)控機(jī)構(gòu)共享，這將帶來數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)處理壓力，同時(shí)隨著調(diào)控一體化業(yè)務(wù)的深入開展及電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，一個(gè)大型變電站有多達(dá)5000個(gè)遙信、遙測(cè)信號(hào)接入，同時(shí)還有視頻監(jiān)控圖像、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等不同數(shù)據(jù)類型的監(jiān)控信息接入，考慮惡劣天氣及大范圍故障情況下，主站系統(tǒng)可能瞬時(shí)收到海量的數(shù)據(jù)信號(hào)，保證信號(hào)的準(zhǔn)確接受及處理是調(diào)控機(jī)構(gòu)大數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。深入研究數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)及時(shí)、可靠傳輸，需要充分利用多計(jì)算機(jī)硬件資源，建立針對(duì)調(diào)控業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)的多節(jié)點(diǎn)分布式數(shù)據(jù)處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理及分析應(yīng)用，同時(shí)應(yīng)積極開展大數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用研究，更好地服務(wù)于電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行業(yè)務(wù)。

3.2智能電網(wǎng)監(jiān)視技術(shù)

智能電網(wǎng)監(jiān)視技術(shù)是在目前電網(wǎng)設(shè)備集中監(jiān)控基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)（SCADA）系統(tǒng)、新型個(gè)人無線接入系統(tǒng)（PAS）等的聯(lián)合應(yīng)用，增加運(yùn)行設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)分析、電網(wǎng)薄弱點(diǎn)告警提示等功能，方便運(yùn)維人員及時(shí)處理，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備故障告警信息進(jìn)行智能化處理，減輕監(jiān)控人員工作量，提高電網(wǎng)故障處置效率。電網(wǎng)智能監(jiān)視技術(shù)的研究可以大大擴(kuò)展與提升技術(shù)支持系統(tǒng)對(duì)變電運(yùn)行的監(jiān)視能力，為調(diào)控人員實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度及對(duì)設(shè)備的監(jiān)控提供技術(shù)支撐。

4結(jié)束

總而言之，因送端電網(wǎng)承擔(dān)著穩(wěn)定輸送清潔能源的重要使命，所以進(jìn)一步完善送端電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行管理體系，更加重視智能化的調(diào)控措施，以期能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活化的運(yùn)行，不但要確保本網(wǎng)系統(tǒng)的良好穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也要同時(shí)顧及到受端電網(wǎng)的系統(tǒng)運(yùn)行方式，甚至是負(fù)荷與電源的改變情況，及時(shí)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整措施，為保障高質(zhì)量的電能輸送奠定良好基礎(chǔ)。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司阜陽市城郊供電公司）