我國(guó)大電網(wǎng)將進(jìn)入特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)的新時(shí)期
“加強(qiáng)電網(wǎng)在線安全分析技術(shù)的研究，對(duì)我國(guó)大電網(wǎng)安全運(yùn)行及特高壓電網(wǎng)建設(shè)具有積極的推動(dòng)作用。”電力專家表示，現(xiàn)有傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度模式已不能滿足大電網(wǎng)安全運(yùn)行需要。隨著特高壓電網(wǎng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)送受端、交直流、調(diào)度機(jī)構(gòu)上下級(jí)間的聯(lián)系日趨緊密，對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行提出了更高要求，電網(wǎng)在線安全分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是實(shí)時(shí)調(diào)度從經(jīng)驗(yàn)型向分析型、主動(dòng)型轉(zhuǎn)變過程中不可或缺的技術(shù)支持。
“電力系統(tǒng)在線安全分析是大電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)支撐。在電網(wǎng)運(yùn)行方式復(fù)雜程度不斷提高、運(yùn)行控制難度越來越大的今天，這項(xiàng)技術(shù)面臨著更大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。”研討會(huì)上，電老虎表示，在線安全分析是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要充分利用已有基礎(chǔ)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)分析、綜合智能告警等手段和技術(shù)，對(duì)各類應(yīng)用提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能整合，并通過電網(wǎng)潮流計(jì)算、穩(wěn)定分析計(jì)算全面評(píng)估電網(wǎng)在各種運(yùn)行方式下的安全狀況，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供科學(xué)的技術(shù)保障。
與會(huì)專家認(rèn)為，特高壓電網(wǎng)“強(qiáng)直弱交”特性突出，特高壓直流單雙極閉鎖、多回直流換相失敗、跨區(qū)通道嚴(yán)重故障等全新形態(tài)或超防御標(biāo)準(zhǔn)故障時(shí)有發(fā)生，在線安全分析技術(shù)可實(shí)時(shí)評(píng)估電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)提供輔助決策，有效提升電網(wǎng)的控制能力。
“目前，我國(guó)大型能源基地及分布式電源規(guī)模不斷擴(kuò)大，網(wǎng)源協(xié)調(diào)問題進(jìn)一步突出，給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高要求?！眹?guó)調(diào)中心調(diào)控處處長(zhǎng)王軼禹表示，目前我國(guó)大容量、高參數(shù)火電機(jī)組發(fā)展迅速，能源基地不斷向電網(wǎng)末端延伸，再加上大型風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站等的大規(guī)模并入，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?；诖耍訌?qiáng)電網(wǎng)在線安全技術(shù)分析十分必要。
此外，陳國(guó)平還提出，電力市場(chǎng)化改革也對(duì)實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行的精益化管理提出了更高要求。在線安全分析技術(shù)可以量化評(píng)估電網(wǎng)日常運(yùn)行狀態(tài)，為實(shí)時(shí)運(yùn)行調(diào)控提供精益化的輔助決策。
有待完善，需持續(xù)提升技術(shù)水平
國(guó)調(diào)中心自2009年啟動(dòng)在線安全分析工作以來，一直持續(xù)推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的研究工作。目前，在線安全分析應(yīng)用已在32家省級(jí)以上調(diào)控機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化應(yīng)用，開展周期性掃描計(jì)算與預(yù)想方式協(xié)同計(jì)算，在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)揮了重要作用。結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，與會(huì)專家在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了在線安全分析技術(shù)存在的問題。
“在線安全分析中的數(shù)據(jù)管理尚不能完全適應(yīng)大電網(wǎng)的運(yùn)行。”陳國(guó)平介紹，目前的在線安全分析應(yīng)用每隔15分鐘，通過電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)的QS文件(約5分鐘生成一套)、結(jié)合離線動(dòng)態(tài)庫(kù)進(jìn)行模型拼接(約5秒)等步驟，生成一套符合電網(wǎng)運(yùn)行工況的計(jì)算潮流數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行各類穩(wěn)定分析計(jì)算，實(shí)時(shí)性并不高。陳國(guó)平認(rèn)為，目前的在線安全分析技術(shù)存在不能自動(dòng)定位連鎖故障發(fā)展路徑和薄弱區(qū)域、缺乏適應(yīng)市場(chǎng)化機(jī)制的在線分析輔助決策應(yīng)用、各單位計(jì)算資源未充分利用等問題，需要在下一階段的研究中繼續(xù)完善。
“我們需要加強(qiáng)大電網(wǎng)多級(jí)調(diào)度協(xié)同控制能力，進(jìn)一步適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行一體化、復(fù)雜化特征對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障處置的要求。”王軼禹認(rèn)為，在線安全分析技術(shù)作為電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)控運(yùn)行中的核心環(huán)節(jié)，為事前風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、實(shí)時(shí)運(yùn)行控制、故障緊急處置提供安全校核及輔助決策，進(jìn)一步完善模塊功能，提升實(shí)用化水平。
“我國(guó)電網(wǎng)已進(jìn)入特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)的新時(shí)期，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)特高壓直流的運(yùn)行特性和控制策略的在線仿真，實(shí)現(xiàn)對(duì)特高壓交直流電網(wǎng)交互影響的在線評(píng)估。”電老虎調(diào)查了解到。“目前，根據(jù)遼寧電網(wǎng)的實(shí)際情況，我們已建立了一套完整的基于D5000平臺(tái)的在線安全分析系統(tǒng)，多維度、多角度、實(shí)時(shí)地分析預(yù)警電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)?！?/div>
前景廣闊，先進(jìn)技術(shù)是發(fā)展關(guān)鍵
結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際情況及在線安全分析技術(shù)研究中存在的問題，與會(huì)專家還圍繞在線安全分析技術(shù)未來的發(fā)展方向進(jìn)行了充分討論，并肯定了該項(xiàng)技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。
“在我國(guó)，以數(shù)據(jù)整合、并行計(jì)算、在線應(yīng)用為基礎(chǔ)的在線安全分析技術(shù)體系已基本成熟，并大量應(yīng)用在省級(jí)以上的調(diào)度控制中心，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)在線安全評(píng)估功能?！敝袊?guó)電科院電力系統(tǒng)所安全評(píng)估室主任嚴(yán)劍峰提出，機(jī)電電磁混合仿真、智能輔助分析等都將成為未來在線安全分析技術(shù)的研究重點(diǎn)，未來的在線安全分析技術(shù)將呈現(xiàn)出快速響應(yīng)與全面分析并存、同質(zhì)計(jì)算與定制主題并重、多人協(xié)同與機(jī)器輔助并舉的特征，所以應(yīng)建立高效分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)，并建立統(tǒng)一模型維護(hù)和檢查中心。
“電力系統(tǒng)離線模型動(dòng)態(tài)參數(shù)存在較大誤差，會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。我國(guó)廣域測(cè)量系統(tǒng)規(guī)模雖是世界第一，但海量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)沒有得到有效利用?！本蛷V域測(cè)量系統(tǒng)研究，清華大學(xué)電機(jī)系副教授陸超也提出了相應(yīng)看法，“在未來的研究中，發(fā)展基于綜合廣域測(cè)量信息的新型能量管理技術(shù)將成為電力系統(tǒng)進(jìn)一步安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵支撐?！?/div>
陳國(guó)平認(rèn)為，先進(jìn)技術(shù)是提高分析能力的關(guān)鍵。結(jié)合電力調(diào)度工作的實(shí)際情況，他提出，要積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)提高在線分析能力。在未來的技術(shù)研究中，要根據(jù)相關(guān)預(yù)警信息，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)理論，篩選確定故障發(fā)展路徑，自動(dòng)生成快速連鎖故障集，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)多充連鎖故障自動(dòng)掃描。研究人員也要在深化并行計(jì)算研究的同時(shí)，積極開展基于云計(jì)算等新技術(shù)的在線應(yīng)用研究工作。
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