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        可中斷負荷與分布式電源在配電網(wǎng)中的彈性互動建設(shè)與應(yīng)用典型經(jīng)驗

        2021-05-27 10:41:22李云飛韓繼承周永漢陳仕明
        農(nóng)村電氣化 2021年5期
        關(guān)鍵詞:梯級中斷電站

        李云飛,田 晨,韓繼承,周永漢,陳仕明

        (1.國網(wǎng)浙江江山市供電公司,浙江 江山324100;2.國網(wǎng)浙江衢州市供電公司,浙江 衢州324000)

        1 專業(yè)管理的目標描述

        1.1 專業(yè)管理的理念或策略

        以國網(wǎng)浙江省電力有限公司建設(shè)多元融合高彈性電網(wǎng)“三個理念”為指引,以建設(shè)高彈性配電網(wǎng)為方向,從網(wǎng)架特點、電源情況、負荷分布3個角度,深入挖掘配電網(wǎng)可控資源,建立可控資源彈性互動工作機制,提升配網(wǎng)調(diào)控機構(gòu)彈性調(diào)控能力,以最小的投入,在保障安全的前提下實現(xiàn)局部配電網(wǎng)供電能力的提升。

        1.2 專業(yè)管理的范圍和目標

        主要覆蓋秒級可中斷負荷建設(shè)的全過程、梯級電站全流域彈性調(diào)節(jié)能力提升的全過程、測算光伏電站的支撐功率,以及調(diào)控部門通過合理安排檢修計劃,發(fā)揮秒級可中斷負荷、分布式光伏、梯級水電站等可調(diào)資源作用,在保障安全的前提下,提升局部電網(wǎng)供電能力工作的全過程。從而實現(xiàn)秒級可中斷負荷與梯級水電站、分布式光伏在計劃檢修方式下彈性互動及故障處置工作流程的制定,指導(dǎo)調(diào)控機構(gòu)開展實踐應(yīng)用。

        1.3 專業(yè)管理的指標體系及目標值

        以完成秒級可中斷負荷建設(shè)任務(wù)以及提升局部電網(wǎng)供電能力為目標,建立專業(yè)管理的指標體系,設(shè)立目標值,如表1所示。

        2 專業(yè)管理的主要做法

        2.1 主要流程說明

        2.1.1 與分布式電源彈性互動的秒級可中斷負荷

        調(diào)控中心牽頭組織營銷部、安監(jiān)部、施工單位等部門成立了秒級可中斷負荷建設(shè)專項工作小組。從網(wǎng)架、電源、負荷3個方面總結(jié)出電網(wǎng)負荷特點,結(jié)合這些特點,開展秒級可中斷負荷應(yīng)用場景分析,確定局部電網(wǎng)在正常方式下供電能力不足、在檢修方式下(變電站高壓側(cè)全停檢修、主變檢修、10 kV“手拉手”線路一側(cè)電源檢修等)供電能力不足、以及電網(wǎng)故障引發(fā)斷面越限3種典型場景。

        按照“調(diào)控劃區(qū)、營銷選點”方案來保障秒級可中斷負荷選點的精確。調(diào)控部門根據(jù)省市公司要求和應(yīng)用場景需要,通過“三葉草”模型,進行秒級可中斷負荷接入劃區(qū),營銷部確定秒級可中斷負荷清冊。以“準備到位、人員到位、安全到位、工作到位”4個到位,確?,F(xiàn)場施工安全高效。

        2.1.2 梯級電站全流域彈性調(diào)節(jié)能力提升

        建立一套將梯級電站作為可控電源的工作方法。以庫容電站為起點,按照地理流域進行梳理,形成完備的上下級關(guān)系,形成流域?qū)蛹増D。建立電網(wǎng)-庫容電站-梯級電站三方協(xié)同機制。調(diào)控中心牽頭,加強庫容電站與梯級電站協(xié)同管理。建立年度網(wǎng)廠聯(lián)席會和月度檢修例會制度,同一流域電站建立工作群,提升同一流域電站發(fā)電和檢修協(xié)同性。測算梯級電站與庫容電站發(fā)電功率以及時間的相關(guān)性,形成上下級電站發(fā)電功率和發(fā)電時間對應(yīng)關(guān)系庫。協(xié)調(diào)檢修與發(fā)電計劃,實現(xiàn)彈性調(diào)控。

        2.1.3 分布式光伏電站支撐功率測算

        光伏支撐功率即為將光伏電站作為可靠支撐電源時,測算的其帶負荷能力。主要是通過歷史負荷特性曲線和光伏發(fā)電特性曲線對比分析,確定光伏可控時間段,根據(jù)歷史數(shù)據(jù),建立可控時間段下的光伏電站在典型溫度發(fā)電效率表,如表2所示。

        表2 光伏電站在典型溫度和氣象條件下發(fā)電效率對應(yīng)表

        檢修計劃的安排可以根據(jù)天氣預(yù)報,選擇合適的天氣進行,在一定程度上利用光伏電站作為電源支撐,提升局部電網(wǎng)的供電能力。

        2.1.4 建立源荷彈性互動調(diào)控工作流程

        計劃檢修方式下,梯級電站與秒級可中斷負荷彈性互動應(yīng)用流程如圖1所示。

        圖1 計劃檢修方式下梯級電站與秒級可中斷負荷彈性互動應(yīng)用流程圖

        計劃檢修方式下,分布式光伏與秒級可中斷負荷彈性互動應(yīng)用流程如圖2所示。

        圖2 計劃檢修方式下分布式光伏與秒級可中斷負荷彈性互動應(yīng)用流程圖

        電網(wǎng)故障導(dǎo)致斷面越限,梯級電站與秒級可中斷負荷彈性互動應(yīng)用流程如圖3所示。

        2.2 確保流程正常運行的人力資源保證

        高彈性電網(wǎng)負荷側(cè)可控資源建設(shè)和應(yīng)用工作縱向涉及省公司、地市公司、縣區(qū)調(diào)控3 級機構(gòu),橫向覆蓋運檢部、營銷部、發(fā)展建設(shè)部、工程公司等部門,各相關(guān)部門加強橫向協(xié)同和縱向貫通,及時跟進,共同推進工作開展,

        圖3 故障狀態(tài)下梯級電站與秒級可中斷負荷彈性互動應(yīng)用流程

        2.3 保證流程正常運行的專業(yè)管理的績效考核與控制

        由專項領(lǐng)導(dǎo)小組制定彈性電網(wǎng)建設(shè)及應(yīng)用評價管理機制,按照月、周定期管控推進秒級可中斷負荷建設(shè)。

        建立課題創(chuàng)新獎勵機制,鼓勵開展梯級電站全流域管控水平提升、分布式光伏電站支撐功率預(yù)測及相應(yīng)實踐研究。

        建立安全風(fēng)險管控機制,管控課題的各項試驗安全有序。

        3 評估與改進

        3.1 專業(yè)管理的評估方法

        3.1.1 指標評估

        可中斷負荷規(guī)模占比(秒級)已達100%。梯級電站彈性調(diào)節(jié)能力提升覆蓋率已達100%。分布式光伏電站可控功率測算覆蓋率已達100%。

        3.1.2 場景模擬評估

        電網(wǎng)檢修方式供電能力提升場景模擬:計劃檢修方式下局部電網(wǎng)供電能力提升量>1,有效提升局部電網(wǎng)供電能力。

        電網(wǎng)故障場景模擬:電網(wǎng)故障負荷損失對比度<1,可有效降低電網(wǎng)故障導(dǎo)致的負荷損失;電網(wǎng)故障經(jīng)濟損失對比度<1,可有效降低電網(wǎng)故障帶來的經(jīng)濟損失。

        3.2 專業(yè)管理存在的問題

        秒級中斷負荷和可控小電源互動應(yīng)用方案還不足以體現(xiàn)所有情況,對應(yīng)的考核指標體系也需要相應(yīng)地逐步跟進完善。光伏電站支撐功率測算模型較為粗糙,光伏電站效能發(fā)揮不夠。

        3.3 今后的改進方向或?qū)Σ?/h3>

        依托光伏電站歷史數(shù)據(jù),選擇合適的大數(shù)據(jù)分析方法,探尋分布式光伏的發(fā)電規(guī)律,提升光伏電站支撐功率測算精度,更深入挖掘光伏電站潛力。逐步完善源荷互動彈性調(diào)度制度建設(shè),將源荷互動彈性調(diào)控作為調(diào)控工作提升重點方向,充分發(fā)揮調(diào)控機構(gòu)在提升電網(wǎng)彈性方面的作用。

        3.4 推廣范圍及價值評估

        在直流輸電、光伏發(fā)電等非同步電源占比越來越大的現(xiàn)代電網(wǎng)中,通過建立與直流輸電功率和光伏發(fā)電容量相當(dāng)?shù)拿爰壙芍袛嘭摵?,可有效?yīng)對直流故障、日食等不可控因素帶給電網(wǎng)的沖擊,以最小的代價來換取大電網(wǎng)的安全,具有重大意義。

        局部電網(wǎng)中,在正常運行方式下,通過可控電源與秒級可中斷負荷配合,可提升單線或單變帶負荷能力,減少局部電網(wǎng)投資。

        在檢修方式下,局部電網(wǎng)供電能力不足時,可通過分布式電源和可中斷負荷配合,提升局部電網(wǎng)供電能力,減少計劃限電容量,同時保障局部電網(wǎng)安全。

        220 V/380 V低壓光伏廣泛接入,通過提升分布式光伏發(fā)電負荷預(yù)測準確率,測算局部供電范圍內(nèi)低壓分布式光伏的支撐功率,可實現(xiàn)分布式光伏與秒級可中斷負荷互動,更廣泛地提升局部電網(wǎng)彈性。

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