近年来,随着经济发展和产业结构调整,浙江电网发展面临深刻变化和转型需求。在电源侧,浙江发电类型多达13种,外来电比例达35.7%,同时新能源发展迅速。在电网侧,安全红线不断箍紧,设备和运行冗余度大。在负荷侧,用户负荷资源处于沉睡状态,交互机制能力尚未建立。而在储能侧,设施配置少,难利用。为有效应对能源电力发展挑战,围绕国家电网公司战略落地,国网浙江电力首创提出建设能源互联网形态下的多元融合高弹性电网。
建设多元融合高弹性电网,就是应用“大云物移智链”等技术手段赋能电网,释放电网潜力,丰富电网调剂手段,在提高电网安全水平的同时,大幅提升电网运行效率。多元融合高弹性电网能够解决电网源荷缺乏互动、安全依赖冗余、平衡能力缩水、提效手段匮乏等现实问题,是贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略、推动国家电网公司战略目标落地实施的生动实践。
为全力支撑国网浙江电力建设多元融合高弹性电网,南瑞集团整合内部优势资源,组织南瑞研究院、设计公司、电网事业部、电网公司、稳定公司、变电公司、配电公司、用电公司/普瑞特高压/雄安公司、普瑞工程/普瑞科技、继远电网、信通科技、武汉南瑞等十余家单位从前期方案设计、关键技术攻关、软件研发及现场工程实施提供了全方位的技术支撑和工程服务。
在项目实施阶段,南瑞集团主要支撑国网浙江电力开展了高弹性电网智慧调度平台、电网平衡技术支持系统、电网输电能力提升系统、短路电流柔性抑制系统、电网运行效能提升和安全稳定保障系统以及百万千瓦秒级可中断负荷控制系统的建设工作。
11月6日,浙江电力调度控制中心内,南瑞集团工程人员正紧张忙碌,争取尽快将浙江百万秒级可中断负荷用户侧数据接入高弹性电网智慧调度平台。
构建负荷资源池是提升电网承载能力的重要前提。浙江高弹性电网负荷资源池由省地批量负荷协调控制资源、浙江省电动汽车、海宁尖山综合能源、营销侧负荷资源等组成。南瑞集团结合负荷资源的调节属性及可调度属性,面向电网分层分区运行的特点,逐层进行建模和自动聚合,进而整体构建统一的可调节负荷资源池,为可调节负荷资源参与电网调峰调频、事故备用、局部过载等提供坚强支撑。
当前,南瑞集团已支撑浙江电网实现对全省范围内4000余个可调充电桩负荷实时控制,省电动汽车具备了参与浙江电网负荷调增调减能力;实现源网荷储协调控制系统参与电网实时优化调度和闭环运行;完成与杭州省地负荷批量遥控以及温州省地AGC协同控制测试等工作,下一步将持续实现省地秒级资源协同控制等功能,唤醒社会海量负荷资源参与电网调节。
“动态增容断面稳定限额在线计算及管理”是提升浙江电网承载能力的又一举措。南瑞集团通过充分利用微气象、导线温度、弧垂等在线监测装置的状态信息得出设备动态限额,在确保电网安全运行的前提下,滚动计算电网输电断面多时间尺度下的最大输电能力,从而延缓或减少设备建设投资,提升电网运行效能。当前该工作已完成过半,南瑞集团研发人员正紧锣密鼓开展关键断面智能识别、限额在线计算等工作,为提升浙江电网承载能力助力加码。
9月15日,南瑞集团为国网浙江电力研发的百万千瓦秒级可中断负荷控制系统通过浙江电力调控中心组织的功能测试,完成出厂验收。
该系统采用分层结构设计,将主子站部署在独立的负荷控制区,整体架构安全可靠,支持省级、地市级紧急负荷调控需求的分级处理。系统可进行一站式全过程监控,实时监控区域级、用户级、终端级数据和状态,跟踪、上报调度事件执行情况。同时,该系统可根据电网调峰的实际需求,灵活配置、优化负荷控制终端的控制策略,形成合理、高效的用户侧终端控制方案,实现可中断负荷的精准控制。
目前,南瑞集团研发的百万千瓦秒级可中断负荷控制系统已完成在国网浙江电力及浙江全省11家地市公司部署。南瑞集团研发和工程人员正加足马力,力争11月底前完成主子站贯通,实现百万千瓦秒级可中断负荷控制。
服务“高效能”电网发展
10月29日,南瑞集团研发的短路电流在线精细化计算及辅助决策系统在浙江省调试点应用,本次试运行有效解决了因电网设备模型不全面而导致短路电流评估不准确、无法进行中低压电网短路电流计算,以及长期采用跳通线路和停运机组等限流措施而降低电网运行效率的问题。
短路电流在线精细化计算及辅助决策系统基于省地电网全局感知信息、浙江电网调度自动化系统设备模型和动态数据实现了35kV-1000kV全电压等级的短路电流在线精细化评估,有助于调度人员实时掌握全网短路电流运行水平。
围绕电网运行效能提升目标,南瑞集团还参与了电网动态运行极限模块建设。目前稳定限额值以静态载流能力为基础计算,未考虑实时运行工况,设置保守,无法充分发挥电网运行潜力。电网动态运行极限模块可充分挖掘现有设备极限输送能力,实现设备动态增容。目前南瑞集团已基本完成动态稳定限额系统主要功能研发,待正式上线后,可为国网浙江电力提供电网动态稳定限额和静态稳定限额的统一管理,为提升电网运行效能提供坚强支撑。
此外,南瑞集团还基于D5000统一平台开发了海宁尖山源网荷储协调控制系统,该系统针对分布式电源、储能、柔性负荷以及相关配网统一化建模,在具备数据采集与监视控制等支撑功能的平台基础上,以“省地协同、区域自治、终端互动”的建设思路,对区域内“源网荷储”进行多环节协调运行控制,对“冷热电”多能源进行互补运行控制,实现区域电网安全、可靠、经济、高效、绿色运行。
当前,浙江多元融合高弹性电网建设正如火如荼。南瑞集团将认真学习公司贯彻党的十九届五中全会暨2020年第四季度工作会议精神,进一步发挥技术、产业和人才优势,跑出发展“加速度”,争当创新“领头雁”,做好改革“先行者”,勇当效益“贡献者”,筑牢安全“防火墙”,夯实党建“主阵地”,在新征程中苦干实干勇担当,在新格局中创新创业展风采,为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业贡献南瑞智慧和力量。