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)
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(fù)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(jī)制,提升配網(wǎng)調(diào)控機(jī)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。
主要覆蓋秒級可中斷負(fù)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(fù)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(fù)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(jī)構(gòu)開展實踐應(yīng)用。
以完成秒級可中斷負(fù)荷建設(shè)任務(wù)以及提升局部電網(wǎng)供電能力為目標(biāo),建立專業(yè)管理的指標(biāo)體系,設(shè)立目標(biāo)值,如表1所示。
2.1.1 與分布式電源彈性互動的秒級可中斷負(fù)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(fù)荷建設(shè)專項工作小組。從網(wǎng)架、電源、負(fù)荷3個方面總結(jié)出電網(wǎng)負(fù)荷特點,結(jié)合這些特點,開展秒級可中斷負(fù)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(fù)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(jìn)行秒級可中斷負(fù)荷接入劃區(qū),營銷部確定秒級可中斷負(fù)荷清冊。以“準(zhǔn)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(jìn)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(jī)制。調(diào)控中心牽頭,加強(qiáng)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(fù)荷能力。主要是通過歷史負(fù)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(jìn)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)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(fù)荷彈性互動應(yīng)用流程如圖3所示。
高彈性電網(wǎng)負(fù)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(jī)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(qiáng)橫向協(xié)同和縱向貫通,及時跟進(jìn),共同推進(jìn)工作開展,
圖3 故障狀態(tài)下梯級電站與秒級可中斷負(fù)荷彈性互動應(yīng)用流程
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(jī)制,按照月、周定期管控推進(jìn)秒級可中斷負(fù)荷建設(shè)。
建立課題創(chuàng)新獎勵機(jī)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(jī)制,管控課題的各項試驗安全有序。
3.1.1 指標(biāo)評估
可中斷負(fù)荷規(guī)模占比(秒級)已達(dá)100%。梯級電站彈性調(diào)節(jié)能力提升覆蓋率已達(dá)100%。分布式光伏電站可控功率測算覆蓋率已達(dá)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(fù)荷損失對比度<1,可有效降低電網(wǎng)故障導(dǎo)致的負(fù)荷損失;電網(wǎng)故障經(jīng)濟(jì)損失對比度<1,可有效降低電網(wǎng)故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
秒級中斷負(fù)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(biāo)體系也需要相應(yīng)地逐步跟進(jìn)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。
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(jī)構(gòu)在提升電網(wǎng)彈性方面的作用。
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?fù)荷,可有效應(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(fù)荷配合,可提升單線或單變帶負(fù)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(fù)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(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)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(fù)荷互動,更廣泛地提升局部電網(wǎng)彈性。