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坚持创新驱动发展战略 科技让电网更安全

北极星智能电网在线  来源:国家电网报  作者:宿志一 蔡靖 许丹  2017/11/14 9:30:11  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:核心提示“要瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。加强应用基础研究,拓展实施国家重大科技,突出关键共性、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新。”党的十九大为科技创新指明了方向。国家电网公司坚持创新驱动发展战略,中国电科院从电力系统安全、调度安全再到设备安全,不断破解发展难题,以扎实、领先的技术提升电网预防和抵御事故风险的能力。

新一代调度控制系统:

保障复杂大电网

安全稳定优质运行

电网运行的一体化特征愈加显现,全局监视、全网防控、集中决策的需求日益突出,国家电网公司提出研发建设新一代调度控制系统,进一步提升电网调控技术支撑能力。国调中心组织中国电科院和南瑞集团开展新一代调度控制系统的全面研发工作。

针对大电网全局监视、全局分析、全局防控、全局决策和市场化调度要求,新一代调度控制系统将实现模型统一管理、数据集中应用、全局分析决策和就地实时监控。在新一代调度控制系统设计过程中,中国电科院始终坚持电网主动调度和自动巡航的设计理念:通过源—网—荷精细化调控,全局电力电量平衡超前部署,电网事故预想、预判、预控,主动防范电网故障,实现电网主动调度。基于外部环境信息及未来趋势分析,通过全景监视和评估实施控制策略智能调整,完成电网运行自校正,实现电网自动巡航调度,大幅减轻调控人员工作强度。

在新的架构下,新一代调度控制系统可以做到“更全局、更快速、更准确”。

“全”——模型全、数据全、功能全。实现全网一次/二次设备模型的时间、空间多维度管理;实现全网实时数据、运行数据、外部环境数据等各类数据的按需共享;在模型全、数据全的基础上,构建监视控制、分析预警、计划决策、综合评估及仿真模拟等全方位应用功能,全面支撑各类电网调控业务;从全局视野的角度设计开发应用功能,做到全局监视电网实时信息,全局分析电网运行态势,全局防控电网运行风险,全局决策新能源消纳和备用支援。

“快”——获取快、计算快、响应快。以广域数据传输技术为支撑,最大限度减少数据转发环节,提升数据共享效率;利用分布式并行计算以及智能化处理技术,确保大电网统一分析计算速度满足在线应用要求;将电网及外部环境变化和预兆第一时间推送给调控人员,电网发生故障后,快速给出分析结果和处置措施。

“准”——信息准、决策准、控制准。通过对传统电网运行稳态数据增加时标,提高电网实时数据断面的时间一致性,采用大数据等技术提高新能源及负荷预测准确性;基于分析决策中心,考虑及二次设备实时状态和外部环境变化等信息,进行全网统一分析决策,保证决策结果的准确性;分区电网实时响应全网分析决策指令,实现设备的就地控制,保证本地控制功能的准确性。

目前,新一代调度控制系统的研发工作正在有序地开展中。2020年底,中国电科院和其他相关单位将完成示范工程建设。

电力系统仿真计算:

更精确、更快速

电网的规划设计、调度运行离不开准确科学的计算,所有的运行方式安排必须经过严格的定量分析与仿真验证。目前应用于国家电力调度控制中心和全国所有网、省、地各级电力调度部门的标准仿真分析程序,长期以来一直由中国电科院研发和维护。过去数十年间,仿真程序用大量计算和分析工作,为我国电网各项里程碑式的工程和日常安全稳定运行提供了可靠的依据。目前我国电网正处在快速发展中,新元件、新设备、新技术不断涌现,电网新设备、新系统的准确模拟是仿真计算的核心和重点,正确建模、准确仿真,方能保障电网安全稳定运行。

随着使用传统化石能源发电带来的环境污染问题日益突显,风力发电和光伏发电技术成为当今世界各国发展和研究的热点。基于我国实际情况,中国电科院建立了通用化的固定转速、双馈、直驱风电模型和与光伏发电实际特性一致的通用机电暂态模型,为新能源基地电力送出提供了有力保障。大容量高电压等级交/直流输电工程集中投入运行,新型多端柔性直流输电系统开始陆续建设和运行,也给电网安全稳定运行和仿真技术带来了挑战。中国电科院开发的仿真程序常规直流模型能够准确模拟直流输电系统的响应特性以及直流换相失败特性;对于近年来新出现的分层接入直流系统,也及时开发了相应的仿真模块。为向电网运行提供更准确的依据,中国电科院的专家制定了直流输电模型参数校核的相关流程。目前所有特高压直流输电系统均有经过规范校核验证的模型与参数。为了满足未来将要出现的柔性直流输电系统,中国电科院与国网直流部、国调中心和控制保护厂商密切合作,研发了具备换流阀闭锁、直流线路短路及断路等直流侧故障机电暂态仿真能力的电压源型直流系统仿真模型。

目前,仿真程序里风机、光伏电站、特高压直流输电系统、多端/柔性直流输电系统等一系列新模型已成为电网安全稳定运行必须的分析工具。

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