国网浙江:弹性调度 促进源网荷储互动

7月2日,浙江湖州供电公司配网调度员张春燕打开配电自动化智能辅助决策系统,进入主配协同智能监控及馈线自动化模块开展故障处理。依托该系统,故障信息从获取、筛选到研判全环节的平均用时从过去的15分钟/条次缩短到目前的5分钟/条次。

在构建新型电力系统背景下,配电网运维调控体系的优化将有助于大量分布式电源安全并网,支撑清洁能源消纳。国网浙江省电力有限公司聚焦清洁能源消纳、源网荷储互动和调度安全防御体系建设,打造低碳、弹性、智慧的电网调度体系,助力构建新型电力系统。

低碳调度,推动清洁能源消纳

新能源发电的随机性、波动性是国网浙江电力在推动构建新型电力系统的过程中必须面对的问题。数据显示,2021年浙江电网新能源发电装机容量达2498万千瓦,在整体装机容量中的比重同比提高28.6个百分点,新能源电源成为浙江省内第二大电源。预计到2030年,浙江电网新能源发电装机容量将突破6000万千瓦,日间新能源发电功率波动幅度最高可达2700万千瓦。

为了更好地“拿捏”新能源发电的“脾气”,国网浙江电力于今年1月研发上线了新一代功率预测系统,应用多源数值天气预报成果,基于大数据分析和人工智能技术,对集中式光伏发电和分布式光伏发电,以及陆上风电和海上风电建立差别化模型,持续提升新能源发电功率预测精度。

年初,浙江遭遇多轮寒潮,大量位于高海拔山地的风机因覆冰退出运行。新一代功率预测系统通过采集和识别覆冰情况,滚动调整目标场站并网容量和模型参数,寒潮期间风电短期功率预测准确率达93%以上。系统上线以来,浙江风电月均短期功率预测准确率为90.18%,光伏发电月均短期功率预测准确率为96.14%,均高于国家标准5个百分点以上。

同时,国网浙江电力还努力提升全社会用电负荷预测精度,在国家电网有限公司系统内首次实现日前全社会用电负荷预测,并制订浙江省新能源可信容量评估技术标准,加强新能源发电最大功率预测,进一步算细电力“平衡账”。

消纳清洁能源还需发挥电力市场的支撑作用。5月20日,浙江电力交易中心组织完成6至12月浙江电网绿电交易,达成交易电量0.97738亿千瓦时,今年累计交易电量12.59129亿千瓦时。

此外,外来电力对浙江电力供应正发挥着越来越重要的作用。2021年,浙江省全社会用电量为5504亿千瓦时,其中外来电量1823亿千瓦时,占比达33.12%。这些电能主要通过四条已建成的特高压输电线路送入浙江。

未来,特高压骨干网架不仅能为浙江电网输送更多电能,也将进一步促进清洁能源消纳。以±800千伏白鹤滩—浙江特高压直流输电工程为例,该工程建成后,预计增加浙江电网外来输电能力800万千瓦,年输送清洁电量300亿千瓦时,相当于减排二氧化碳2250万吨。

弹性调度,促进源网荷储互动

新能源机组无法像火电等传统电源机组一样,出力随着负荷变化,可能出现负荷高峰时段出力很小或负荷低谷时段出力很大的情况。因此,传统“源随荷动”的实时平衡电力调度方式已无法适应新能源快速发展的趋势。

“我们落实国家电网公司构建新型电力系统行动方案,立足浙江省情、企情、网情,利用多元融合高弹性电网建设的先发优势,进一步推进源网荷储四侧要素协调互动,支撑新型电力系统省级示范区建设。”国网浙江电力调控中心副总工程师吴华华说。

在电源侧,国网浙江电力推动能源供应向多元清洁的方向发展,通过优化新投产新能源电源并网流程,实现新能源“能并尽并、能用尽用”。今年“五一”假期,浙江省日均用电量比工作日有所下降。国网浙江电力精准预判电网调峰压力时段,在丽水依托高弹性电网调控应用系统,协同优化调度时空耦合的34座水电站共50万千瓦出力,为全省新能源让出200万千瓦时电量的消纳空间。国网浙江电力今年已实现236万千瓦新能源机组“能并尽并”,在最紧急情况下能够调用28万千瓦的秒级可中断负荷兜底电网安全运行。同时,该公司还深入挖掘外来电和省内核电资源,今年已增购外来电500万千瓦。

在电网侧,国网浙江电力通过虚拟电厂聚合、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。该公司在杭州、湖州投运220千伏分布式潮流控制器装置,提升浙北电网供电能力20万千瓦,实现76条220千伏线路动态增容,解决多条线路“卡脖子”问题;加快构建以特高压交流环网为骨干网架、特高压直流为受电主动脉的坚强大受端特高压网架格局,提升电网设备承载能力,提升外来电受入可靠性。

国网浙江电力在负荷侧加快推进“一键响应”工程,引导全社会树立节能低碳理念、主动参与电网柔性互动。浙江电网正加强电力需求侧管理,确保7月、8月将市场化调峰能力提升到300万千瓦以上、全省储备客户侧削峰响应能力达到1100万千瓦以上。该公司通过推进新型电力负荷管理系统建设,加快实施负荷控制终端改造接入,目前浙江电网已具备350万千瓦可中断负荷规模。

今年3月,国网浙江电力出台支持服务浙江省新型储能示范应用的实施意见,推动储能关键技术、商业模式和市场机制创新。该公司在杭州、衢州、嘉兴等地建设乡村电网末端储能、应急电源,进一步保障雨雪冰冻灾害中的民生用电以及重大活动电力供应。绍兴供电公司于年初搭建了基于区块链技术的“云储能”交易管理平台,通过聚合集中式和分布式储能,形成共享储能资源池,在平台注册过的企业客户可随时筛选和购买平台发布的共享储能资源。

智慧调度,助力防御体系建设

随着新能源发电项目不断并网,电力系统呈现出新形态、新特征。很多新能源机组单机容量小且分布广,使得电网控制对象数量激增、传统电力系统控制难度持续增加,给电网安全稳定运行带来考验。

为了让电网调度体系更智慧,国网浙江电力深化对新型电力系统运行机理的认知,开展新型电力系统稳定机理和故障特性研究,建设相应的全电磁仿真平台。该公司加快构建适应新型电力系统的电网防御体系,重点攻克适应低惯量和高比例电力电子设备的保护新原理和稳定控制新技术。

作为公司系统首家承担新一代调度技术支持系统、新一代变电站二次系统建设和5G调控领域应用试点任务的单位,国网浙江电力把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,国网浙江电力调度控制中心和宁波供电公司调控中心已完成新一代调度技术支持系统试点工作。国网浙江电力正在杭州220千伏云会变电站、科创变电站和慈湖变电站开展新一代变电站二次系统建设,已完成13项5G网络切片的安全性、可靠性功能测试,累计接入5G业务终端超过1500个。

此外,电力市场的稳定发展可以引导调节电网运行资源,对电网安全稳定运行起到保障作用。国网浙江电力全力配合政府开展电力现货市场交易相关工作。今年5月,浙江省发展改革委发布《浙江省电力现货市场基本规则(征求意见稿)》,引入储能、抽水蓄能等主体参与市场,丰富辅助服务品种,调节电网运行资源,保障市场稳定运行。5月11日~27日,国网浙江电力开展现货双边模拟试运行,共组织136家市场主体参与,累计结算电量88.13亿千瓦时,出具结算依据780份。这发挥了价格信号激励作用,进一步提高了各发电主体的积极性,全网供电能力明显提升,电网安全更添保障。

原标题:打造低碳弹性智慧调度体系 助力构建新型电力系统

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