為我國特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)安上智慧大腦

2017-11-15 14:28:59 科技日報　點擊量：評論 (0)

調度是控制電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的大腦，是維系電力生產(chǎn)過程的基礎，是保障智能電網(wǎng)運行和發(fā)展的重要手段。相比于國外，我國電網(wǎng)調度控制技術研究起步較晚，但發(fā)展迅速，很多技術已達到世界領先水平。其中，2008年國

調度是控制電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的大腦，是維系電力生產(chǎn)過程的基礎，是保障智能電網(wǎng)運行和發(fā)展的重要手段。相比于國外，我國電網(wǎng)調度控制技術研究起步較晚，但發(fā)展迅速，很多技術已達到世界領先水平。其中，2008年國家電網(wǎng)公司組織研發(fā)的智能電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)（D5000），基于一體化平臺集成了實時監(jiān)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(wǎng)運營范圍內全部省級以上及眾多地區(qū)電網(wǎng)調度機構。

電網(wǎng)調度控制面臨新挑戰(zhàn)

當前，我國特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)運行特性發(fā)生深刻改變，電網(wǎng)調度控制也面臨了新的更大的挑戰(zhàn)。一方面，特高壓長距離、大功率輸電，跨越多個氣候區(qū)，運行環(huán)境復雜多變，亟須各級調度同步掌控電網(wǎng)運行態(tài)勢；另一方面，特高壓電網(wǎng)送受端、交直流強耦合，存在局部故障影響全局的安全風險，需要在全網(wǎng)層面實時進行跨區(qū)一體化安全預警和風險防控；此外，大范圍源—網(wǎng)—荷資源的優(yōu)化配置，亟須提升市場條件下全網(wǎng)范圍精益化調控的決策支撐能力。

新架構、新技術，為大電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行保駕護航

據(jù)國家重點研發(fā)計劃項目“大電網(wǎng)智能調度與安全預警關鍵技術研究及應用”負責人、國家電力調度控制中心許洪強副主任介紹：“現(xiàn)有調度控制系統(tǒng)沿襲了電網(wǎng)弱互聯(lián)階段的體系架構，難以支撐大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)調度運行的需求。迫切需要開展大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)一體化智能調度與安全預警關鍵技術研究，構建基于云計算理念的‘物理分布、邏輯統(tǒng)一’的智能調控平臺，實現(xiàn)大電網(wǎng)整體協(xié)調控制，提升大電網(wǎng)運行安全預警能力。”

項目圍繞特高壓大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)調度運行控制重大需求設置了五個課題，即智能調控平臺體系架構和實時透明訪問技術，調控系統(tǒng)按需建模與廣域數(shù)據(jù)分布式處理技術，計及源荷雙側不確定性的大電網(wǎng)智能調度控制技術，大電網(wǎng)一體化在線安全風險防控和智能決策技術，以及面向大電網(wǎng)的一體化運行智能調控平臺開發(fā)和應用。

智能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(lián)電網(wǎng)的一體化調度運行的監(jiān)視、控制和決策的業(yè)務需求，以云計算、網(wǎng)絡科學、信息物理融合等理論為指導，提出支持“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的分布式異地多活智能調控平臺體系架構；以數(shù)據(jù)資源的網(wǎng)絡化、服務化為基礎，按權限和需求對任意位置的電網(wǎng)信息透明訪問，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的需則可用,為后續(xù)課題提供基礎技術支撐。

調控系統(tǒng)按需建模與廣域數(shù)據(jù)分布式處理技術著重解決大電網(wǎng)模型的靈活定義、圖模多版本管理、分布式源端維護與按需共享，提出數(shù)據(jù)流式處理方法，實現(xiàn)廣域數(shù)據(jù)需則可用及高速并行處理、數(shù)據(jù)分布式存儲和高效訪問技術，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的主子站廣域協(xié)同處理和故障診斷，為后續(xù)課題提供模型、數(shù)據(jù)支撐。

計及源荷雙側不確定性的大電網(wǎng)智能調度控制技術通過研究異質電源與柔性負荷響應不確定性統(tǒng)一模型和電力系統(tǒng)大規(guī)模分析及優(yōu)化的計算方法，采用計及置信區(qū)間的多周期多目標調度計劃生成電網(wǎng)經(jīng)濟運行域，結合數(shù)據(jù)挖掘和智能學習技術對大電網(wǎng)運行狀態(tài)進行多維度實時評估，從而得到電網(wǎng)最優(yōu)運行點，并指導和實施分區(qū)電網(wǎng)源荷協(xié)同優(yōu)化控制。

電網(wǎng)一體化在線安全風險防控和智能決策技術提出計及源荷雙側不確定性的大電網(wǎng)安全風險評估方法，采用數(shù)據(jù)挖掘技術對大電網(wǎng)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(wǎng)安全風險預防控制策略優(yōu)化，并跟蹤系統(tǒng)狀態(tài)對三道防線和系統(tǒng)保護進行協(xié)同校核，實現(xiàn)大電網(wǎng)一體化安全風險防控和智能決策。

項目預期將研發(fā)高可擴展性和高性能的智能調控平臺并實現(xiàn)示范應用，實現(xiàn)電網(wǎng)負荷峰谷差降低5%、新能源消納能力提高3%。項目的實施，將改變調控中心各自孤立進行分析決策的現(xiàn)狀，為我國特高壓交直流混聯(lián)大電網(wǎng)安上智慧的大腦，實現(xiàn)全網(wǎng)范圍內的精益化調控決策，顯著提升大電網(wǎng)調度“預想、預判、預控”能力和智能化水平，實現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化運行的“自動巡航”和安全風險防控的“智能決策”。在節(jié)約系統(tǒng)建設成本、降低電網(wǎng)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(chǎn)生顯著的經(jīng)濟和社會效益。