為我國特高壓交直流混聯大電網安上智慧大腦

行者武松發表於2017-11-16

排程是控制電網安全穩定執行的大腦,是維繫電力生產過程的基礎,是保障智慧電網執行和發展的重要手段。相比於國外,我國電網排程控制技術研究起步較晚,但發展迅速,很多技術已達到世界領先水平。其中,2008年國家電網公司組織研發的智慧電網排程控制系統(D5000),基於一體化平臺整合了實時監控與預警等4大類應用,獲得國家科技進步二等獎,目前已推廣至國網運營範圍內全部省級以上及眾多地區電網排程機構。

電網排程控制面臨新挑戰

當前,我國特高壓交直流混聯電網規模不斷擴大,電網執行特性發生深刻改變,電網排程控制也面臨了新的更大的挑戰。一方面,特高壓長距離、大功率輸電,跨越多個氣候區,執行環境複雜多變,亟須各級排程同步掌控電網執行態勢;另一方面,特高壓電網送受端、交直流強耦合,存在區域性故障影響全域性的安全風險,需要在全網層面實時進行跨區一體化安全預警和風險防控;此外,大範圍源—網—荷資源的優化配置,亟須提升市場條件下全網範圍精益化調控的決策支撐能力。

新架構、新技術,為大電網安全經濟執行保駕護航

據國家重點研發計劃專案“大電網智慧排程與安全預警關鍵技術研究及應用”負責人、國家電力排程控制中心許洪強副主任介紹:“現有排程控制系統沿襲了電網弱互聯階段的體系架構,難以支撐大型交直流混聯電網排程執行的需求。迫切需要開展大型交直流混聯電網一體化智慧排程與安全預警關鍵技術研究,構建基於雲端計算理念的‘物理分佈、邏輯統一’的智慧調控平臺,實現大電網整體協調控制,提升大電網執行安全預警能力。”

專案圍繞特高壓大型交直流混聯電網排程執行控制重大需求設定了五個課題,即智慧調控平臺體系架構和實時透明訪問技術,調控系統按需建模與廣域資料分散式處理技術,計及源荷雙側不確定性的大電網智慧排程控制技術,大電網一體化線上安全風險防控和智慧決策技術,以及面向大電網的一體化執行智慧調控平臺開發和應用。

智慧調控平臺體系架構和實時透明訪問技術面向大型交直流混聯電網的一體化排程執行的監視、控制和決策的業務需求,以雲端計算、網路科學、資訊物理融合等理論為指導,提出支援“物理分佈、邏輯統一”的分散式異地多活智慧調控平臺體系架構;以資料資源的網路化、服務化為基礎,按許可權和需求對任意位置的電網資訊透明訪問,實現資料資源的需則可用,為後續課題提供基礎技術支撐。

調控系統按需建模與廣域資料分散式處理技術著重解決大電網模型的靈活定義、圖模多版本管理、分散式源端維護與按需共享,提出資料流式處理方法,實現廣域資料需則可用及高速並行處理、資料分散式儲存和高效訪問技術,實現基於大資料的主子站廣域協同處理和故障診斷,為後續課題提供模型、資料支撐。

計及源荷雙側不確定性的大電網智慧排程控制技術通過研究異質電源與柔性負荷響應不確定性統一模型和電力系統大規模分析及優化的計算方法,採用計及置信區間的多週期多目標排程計劃生成電網經濟執行域,結合資料探勘和智慧學習技術對大電網執行狀態進行多維度實時評估,從而得到電網最優執行點,並指導和實施分割槽電網源荷協同優化控制。

電網一體化線上安全風險防控和智慧決策技術提出計及源荷雙側不確定性的大電網安全風險評估方法,採用資料探勘技術對大電網進行多時間尺度快速安全風險前瞻預警,對高風險預警場景進行大電網安全風險預防控制策略優化,並跟蹤系統狀態對三道防線和系統保護進行協同校核,實現大電網一體化安全風險防控和智慧決策。

專案預期將研發高可擴充套件性和高效能的智慧調控平臺並實現示範應用,實現電網負荷峰谷差降低5%、新能源消納能力提高3%。專案的實施,將改變調控中心各自孤立進行分析決策的現狀,為我國特高壓交直流混聯大電網安上智慧的大腦,實現全網範圍內的精益化調控決策,顯著提升大電網排程“預想、預判、預控”能力和智慧化水平,實現電網優化執行的“自動巡航”和安全風險防控的“智慧決策”。在節約系統建設成本、降低電網負荷峰谷差、提高新能源消納水平、避免重大停電事故等方面可產生顯著的經濟和社會效益。

本文轉自d1net(轉載)


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