论文部分内容阅读
摘要:目前,送端电网调控运行管理体系的主流发展目标为促使清洁能源能够由集中开发区域被输送到能源需求区域内,并由此来达到能源的可持续发展效果,这不仅能达到良好的节能减排效果,同时也可在很大程度上改善我国能源资源和用电需求分布不平衡的现状情况。为了满足当前送端电网调控稳定运行需求,创建出符合于送、受端电网运行特点的调控管理体系,增强有关技术水平现已变得越来越重要。本文阐述了送端电网调控运行管理存在的主要问题,探讨了送端电网调控运行管理体系建设策略,以供参考。
关键词:送端电网;调控运行;管理体系;建设
1分析送端电网调控运行管理存在的问题
1.1火电机组调峰难度大
考慮到风能、太阳能等可再生能源的发电量会在很大程度上受到自然条件的影响,有可能会出现较为严重的起伏波动现象,因此,为了保证输送功率稳定、应对风电功率波动性,必须具备足够的火电机组旋转备用容量,但过大的火电机组开机方式可能对风电消纳造成影响,要求火电机组具备良好的调峰性能,但是目前火电机组调峰能力有限,特别是供热期调峰尤为困难,严重制约清洁能源消纳。
1.2设备远程操控比例低
当前,国家电网系统已经实现了对500kV断路器的远程操作,然而,针对这一电压级别的隔断开关操作仍未取得大范围的应用。所采取的倒闸操作行为,以及在处理有关故障问题时依然需要等候运行人员进入到现场环境来亲自处理,不但使得时间成本被大量耗损,同时也在很大程度上抑制了输电断面的潮流,外送功率稳定性受到了严重影响。
1.3能源调度管理不规范
虽然目前我国风电、光伏装机容量世界领先,但是清洁能源管理水平相对滞后,清洁能源消纳难题没有得到有效解决。风电功率实时控制技术不够成熟,造成大规模风电并网后频率控制难题未能得到有效解决,难以满足将送端电网功率稳定送出的要求。
1.4调控技术建设不先进
考虑到术送端与受端的电网系统会同时存在有多个级别,而且,不同的运行方式也会有显著性改变,要保障电网的稳定运行难度巨大,单纯凭借个人经验进行调度管理,以及运行专业离线分析已经无法达到电网调控的实际需求,面对这一状况必须大力加强对调控技术支持系统先进技术的应用,开展电网实施运行状态评估,风险分析及决策协调。
2分析送端电网调控运行管理体系建设策略
2.1调控运行管理精益化
为应对电网频率越限风险,保证大规模风电并网下维持稳定的外送功率,需要足够的火电旋转备用容量。在风电功率较小时,依靠火电保证外送功率;在风电功率较大时,火电机组配合调峰,尽可能接纳清洁能源,这对火电机组的运行灵活性提出了更高的要求。例如,东北地区在全国率先开展火电机组有偿调峰,提高了火电机组调峰收益,增强了调峰积极性。吉林电网还鼓励火电企业参与发电权交易,与风电企业间实现发电权交易,多项措施并举提高火电企业调峰收益及积极性。为了解决供热期火电机组调峰难题,在省内推广火电机组运行灵活性改造,通过蓄热罐、电热锅炉等方式实现供热机组热电解耦,提升火电机组调峰能力,促进清洁能源消纳。
2.2清洁能源管理规范化
面对当前清洁能源在电网系统中的占比越来越大,怎样保证清洁能源能够达到足额消纳现已成为送端电网调控运行管理所面临的一项重大难题。考虑到清洁能源有可能会受到自然环境因素的印象而存在着较为严重的不稳定性,单单凭借火电机组来调节难以达到送端电网对于外送功率稳定性的需求,而且还要顾及到输电断面的负载率水平。对此,可以通过研发清洁能源预测与智能化自动控制系统来实现对清洁能源供应量的准确估测,相应的调度人员便可依据该估测结果来对有可能出现的超负荷或负荷不足情况做出及时调整,进而也便可实现对清洁能源并网功率波动的实时性控制,确保外送功率能够达到更加良好的稳定效果,并可实现对输电断面潮流的有效控制。
2.3技术支持系统智能化
提高调控技术支持系统智能化水平是未来能源互联网调控运行的基本要求。在电网实时调度方面,依托在线稳定分析应用程序,对电网运行情况进行实时分析,及时发现电网薄弱环节,根据输变电设备实时运行状态调整电网运行方式。
3研究互联电网调控运行所需关键技术
3.1大数据处理技术
互联电网下电网运行状态信息必须实现送、受端调控机构共享,这将带来数量庞大的数据处理压力,同时随着调控一体化业务的深入开展及电网规模的不断扩大,一个大型变电站有多达5000个遥信、遥测信号接入,同时还有视频监控图像、设备在线监测数据等不同数据类型的监控信息接入,考虑恶劣天气及大范围故障情况下,主站系统可能瞬时收到海量的数据信号,保证信号的准确接受及处理是调控机构大数据处理业务的一项重要内容。深入研究数据压缩技术实现大数据及时、可靠传输,需要充分利用多计算机硬件资源,建立针对调控业务大数据的多节点分布式数据处理机制,实现对大数据的存储、处理及分析应用,同时应积极开展大数据可视化应用研究,更好地服务于电网调控运行业务。
3.2智能电网监视技术
智能电网监视技术是在目前电网设备集中监控基础上,实现输变电设备状态在线监测、数据采集与监测(SCADA)系统、新型个人无线接入系统(PAS)等的联合应用,增加运行设备实时状态分析、电网薄弱点告警提示等功能,方便运维人员及时处理,同时对电网设备故障告警信息进行智能化处理,减轻监控人员工作量,提高电网故障处置效率。电网智能监视技术的研究可以大大扩展与提升技术支持系统对变电运行的监视能力,为调控人员实现对电网的调度及对设备的监控提供技术支撑。
4结束
总而言之,因送端电网承担着稳定输送清洁能源的重要使命,所以进一步完善送端电网调控运行管理体系,更加重视智能化的调控措施,以期能够实现更加灵活化的运行,不但要确保本网系统的良好稳定运行,同时也要同时顾及到受端电网的系统运行方式,甚至是负荷与电源的改变情况,及时做出适当的调整措施,为保障高质量的电能输送奠定良好基础。
参考文献:
[1]段惠明,何志勤,李志宏等.依托电网调控管理系统的省、地、县调保护一体化整定计算[J].电力系统自动化,2014,38(22).
[2]王建莉,张勇智.浅析电网调控一体化对电网管理的影响[J].军民两用技术与产品,2016(22).
[3]廖利军.电网调控高效管理和电网安全、稳定、经济运行分析[J].科学与信息化,2017(22).
[4]谭泓.智能电网背景下的企业电网调控一体化管理模式研究[J].中国高新技术企业,2017(12).
(作者单位:国网安徽省电力有限公司阜阳市城郊供电公司)
关键词:送端电网;调控运行;管理体系;建设
1分析送端电网调控运行管理存在的问题
1.1火电机组调峰难度大
考慮到风能、太阳能等可再生能源的发电量会在很大程度上受到自然条件的影响,有可能会出现较为严重的起伏波动现象,因此,为了保证输送功率稳定、应对风电功率波动性,必须具备足够的火电机组旋转备用容量,但过大的火电机组开机方式可能对风电消纳造成影响,要求火电机组具备良好的调峰性能,但是目前火电机组调峰能力有限,特别是供热期调峰尤为困难,严重制约清洁能源消纳。
1.2设备远程操控比例低
当前,国家电网系统已经实现了对500kV断路器的远程操作,然而,针对这一电压级别的隔断开关操作仍未取得大范围的应用。所采取的倒闸操作行为,以及在处理有关故障问题时依然需要等候运行人员进入到现场环境来亲自处理,不但使得时间成本被大量耗损,同时也在很大程度上抑制了输电断面的潮流,外送功率稳定性受到了严重影响。
1.3能源调度管理不规范
虽然目前我国风电、光伏装机容量世界领先,但是清洁能源管理水平相对滞后,清洁能源消纳难题没有得到有效解决。风电功率实时控制技术不够成熟,造成大规模风电并网后频率控制难题未能得到有效解决,难以满足将送端电网功率稳定送出的要求。
1.4调控技术建设不先进
考虑到术送端与受端的电网系统会同时存在有多个级别,而且,不同的运行方式也会有显著性改变,要保障电网的稳定运行难度巨大,单纯凭借个人经验进行调度管理,以及运行专业离线分析已经无法达到电网调控的实际需求,面对这一状况必须大力加强对调控技术支持系统先进技术的应用,开展电网实施运行状态评估,风险分析及决策协调。
2分析送端电网调控运行管理体系建设策略
2.1调控运行管理精益化
为应对电网频率越限风险,保证大规模风电并网下维持稳定的外送功率,需要足够的火电旋转备用容量。在风电功率较小时,依靠火电保证外送功率;在风电功率较大时,火电机组配合调峰,尽可能接纳清洁能源,这对火电机组的运行灵活性提出了更高的要求。例如,东北地区在全国率先开展火电机组有偿调峰,提高了火电机组调峰收益,增强了调峰积极性。吉林电网还鼓励火电企业参与发电权交易,与风电企业间实现发电权交易,多项措施并举提高火电企业调峰收益及积极性。为了解决供热期火电机组调峰难题,在省内推广火电机组运行灵活性改造,通过蓄热罐、电热锅炉等方式实现供热机组热电解耦,提升火电机组调峰能力,促进清洁能源消纳。
2.2清洁能源管理规范化
面对当前清洁能源在电网系统中的占比越来越大,怎样保证清洁能源能够达到足额消纳现已成为送端电网调控运行管理所面临的一项重大难题。考虑到清洁能源有可能会受到自然环境因素的印象而存在着较为严重的不稳定性,单单凭借火电机组来调节难以达到送端电网对于外送功率稳定性的需求,而且还要顾及到输电断面的负载率水平。对此,可以通过研发清洁能源预测与智能化自动控制系统来实现对清洁能源供应量的准确估测,相应的调度人员便可依据该估测结果来对有可能出现的超负荷或负荷不足情况做出及时调整,进而也便可实现对清洁能源并网功率波动的实时性控制,确保外送功率能够达到更加良好的稳定效果,并可实现对输电断面潮流的有效控制。
2.3技术支持系统智能化
提高调控技术支持系统智能化水平是未来能源互联网调控运行的基本要求。在电网实时调度方面,依托在线稳定分析应用程序,对电网运行情况进行实时分析,及时发现电网薄弱环节,根据输变电设备实时运行状态调整电网运行方式。
3研究互联电网调控运行所需关键技术
3.1大数据处理技术
互联电网下电网运行状态信息必须实现送、受端调控机构共享,这将带来数量庞大的数据处理压力,同时随着调控一体化业务的深入开展及电网规模的不断扩大,一个大型变电站有多达5000个遥信、遥测信号接入,同时还有视频监控图像、设备在线监测数据等不同数据类型的监控信息接入,考虑恶劣天气及大范围故障情况下,主站系统可能瞬时收到海量的数据信号,保证信号的准确接受及处理是调控机构大数据处理业务的一项重要内容。深入研究数据压缩技术实现大数据及时、可靠传输,需要充分利用多计算机硬件资源,建立针对调控业务大数据的多节点分布式数据处理机制,实现对大数据的存储、处理及分析应用,同时应积极开展大数据可视化应用研究,更好地服务于电网调控运行业务。
3.2智能电网监视技术
智能电网监视技术是在目前电网设备集中监控基础上,实现输变电设备状态在线监测、数据采集与监测(SCADA)系统、新型个人无线接入系统(PAS)等的联合应用,增加运行设备实时状态分析、电网薄弱点告警提示等功能,方便运维人员及时处理,同时对电网设备故障告警信息进行智能化处理,减轻监控人员工作量,提高电网故障处置效率。电网智能监视技术的研究可以大大扩展与提升技术支持系统对变电运行的监视能力,为调控人员实现对电网的调度及对设备的监控提供技术支撑。
4结束
总而言之,因送端电网承担着稳定输送清洁能源的重要使命,所以进一步完善送端电网调控运行管理体系,更加重视智能化的调控措施,以期能够实现更加灵活化的运行,不但要确保本网系统的良好稳定运行,同时也要同时顾及到受端电网的系统运行方式,甚至是负荷与电源的改变情况,及时做出适当的调整措施,为保障高质量的电能输送奠定良好基础。
参考文献:
[1]段惠明,何志勤,李志宏等.依托电网调控管理系统的省、地、县调保护一体化整定计算[J].电力系统自动化,2014,38(22).
[2]王建莉,张勇智.浅析电网调控一体化对电网管理的影响[J].军民两用技术与产品,2016(22).
[3]廖利军.电网调控高效管理和电网安全、稳定、经济运行分析[J].科学与信息化,2017(22).
[4]谭泓.智能电网背景下的企业电网调控一体化管理模式研究[J].中国高新技术企业,2017(12).
(作者单位:国网安徽省电力有限公司阜阳市城郊供电公司)