2016年6月15日，國內(nèi)首套“大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)”一期工程建成投運，受到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。次年二期工程投運，到今年三期擴建工程啟動試運行，該系統(tǒng)實現(xiàn)了源網(wǎng)荷友好互動、避免電網(wǎng)遇險一刀切斷電、智慧用電等。
7月25日13時10分，江蘇電網(wǎng)最高調(diào)度用電負荷達到10015萬千瓦，成為國家電網(wǎng)系統(tǒng)首個用電負荷連續(xù)兩年突破1億千瓦的省級電網(wǎng)。用電負荷節(jié)節(jié)攀高，為江蘇電網(wǎng)帶來了巨大壓力。近年來，為緩解供電壓力，江蘇電網(wǎng)大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)前兩期工程的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，實現(xiàn)了快速負荷調(diào)控方式的根本性改變，也為迎峰度夏的電網(wǎng)樹立了一道堅強的防線。
今年5月28日，由南瑞集團承擔(dān)建設(shè)的國內(nèi)首套“大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)”三期擴建工程投入試運行。“它的投運，預(yù)示著我國首次實現(xiàn)了大規(guī)模、多層級、多類型、多時間尺度可中斷負荷協(xié)同控制的工程應(yīng)用，標(biāo)志著我國擁有了世界上最大規(guī)模的‘虛擬電廠’，為實現(xiàn)能源、資源更大范圍的優(yōu)化配置提供了更加堅強的保障。”南瑞集團穩(wěn)定分公司總經(jīng)理助理顏云松表示。
精準(zhǔn)施策 實現(xiàn)負荷調(diào)控根本改變
長期以來，我國能源供應(yīng)受到能源資源分布不均衡和經(jīng)濟發(fā)展不均衡的雙重制約，以江蘇為代表的中東部電力平衡高度依賴區(qū)外來電，常規(guī)火電、水電機組被大規(guī)模特高壓直流電源替代，電網(wǎng)快速調(diào)節(jié)能力下降。同時，單一直流送電規(guī)模不斷提高，一旦失去，受端電網(wǎng)瞬時面臨大量功率缺失，存在連鎖故障和電網(wǎng)失穩(wěn)的風(fēng)險。
為了有效解決上述問題，南瑞集團電網(wǎng)穩(wěn)定技術(shù)團隊通過產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，歷時兩年半，首創(chuàng)性開展大規(guī)模源網(wǎng)荷負荷精準(zhǔn)控制理論、互動機制研究，攻克了多項關(guān)鍵技術(shù)，研制了成套裝備，實現(xiàn)了江蘇大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)示范工程應(yīng)用。
“該項目將分散的海量可中斷負荷集中起來進行快速精準(zhǔn)控制，從電網(wǎng)‘電源調(diào)控’轉(zhuǎn)變?yōu)椤娫凑{(diào)控’與‘負荷調(diào)控’相結(jié)合，保障電力供應(yīng)在應(yīng)急狀態(tài)下的瞬時(毫秒級)、短時(秒級)和時段(分鐘級)平衡。”顏云松介紹說。
在裝備方面，主要研發(fā)了調(diào)度主站類及控制裝置類兩大類核心產(chǎn)品，包括省級調(diào)度端全景監(jiān)控系統(tǒng)，源網(wǎng)荷儲控制主站、子站裝置，155M專用通信裝置，多用戶共享2M接入裝置，智能負荷控制終端等。成套核心裝備填補國內(nèi)外空白，推動電子、通信、計算機行業(yè)發(fā)展，為我國特高壓交直流互聯(lián)電網(wǎng)、智能電網(wǎng)提供了一套可供推廣、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整產(chǎn)品線。
該系統(tǒng)在江蘇電網(wǎng)成功應(yīng)用，實現(xiàn)了快速負荷調(diào)控方式的根本性改變，起到了很好的示范作用。該成果已在山東、河南、上海、浙江、安徽、湖南6個省級電網(wǎng)推廣應(yīng)用，為我國特高壓交直流互聯(lián)電網(wǎng)安全運行提供了一套可供推廣、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模源網(wǎng)荷精準(zhǔn)負荷控制手段，將進一步提升我國能源跨大區(qū)優(yōu)化配置及新能源消納能力，提升特高壓大功率遠距離送電環(huán)境下大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行控制水平，為下一步電力體制改革、新售電商業(yè)模式開展提供整體技術(shù)平臺支撐。
加快成果轉(zhuǎn)化 創(chuàng)造經(jīng)濟社會效益
此次江蘇大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)三期擴容建設(shè)，包括了二期大用戶增補、三期新增500千伏秦淮、惠泉、茅山、訪仙4個控制子站，23戶燃煤電廠可中斷輔機以及10戶儲能電站的毫秒級系統(tǒng)接入工作;還完成了所有簽約用戶的現(xiàn)場預(yù)置實驗，系統(tǒng)改造后的現(xiàn)場整體聯(lián)調(diào)工作及實切用戶試驗、實切時間測量實驗等工作。“目前毫秒級控制總?cè)萘窟_到260萬千瓦，控制對象共計2078戶。”顏云松說。
那么，這項工程是如何幫助電網(wǎng)迎峰度夏的，一組數(shù)據(jù)就可以看出它的“威力”。該工程可提升特高壓直流送電能力154萬千瓦，年增利潤約8400萬元。累計增供電量49.896億千瓦時，累計新增銷售額27.4428億元，累計新增利潤1.2474億元，經(jīng)濟效益顯著。在負荷控制能力方面，相當(dāng)于4臺百萬千瓦火電機組，節(jié)省投資126.4億元，環(huán)境效益顯著。
事實上，在前兩期工程中，“江蘇電網(wǎng)大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)工程”的優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)。作為華東電網(wǎng)頻率緊急控制系統(tǒng)的重要組成部分，于2016年6月15日首次正式在蘇州地區(qū)投運。一期工程共接入810個大用戶，該系統(tǒng)為2016年迎峰度夏期間西南水電通過復(fù)奉、錦蘇及賓金等三回特高壓直流2160萬千瓦滿功率輸送時的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供了有力支撐。
2017年12月，江蘇大規(guī)模源網(wǎng)荷示范工程二期擴建投入運行。新增兩個控制主站、8個500千伏控制子站、新增加518戶終端。系統(tǒng)首次形成了由控制中心站—主站—子站—控制終端組成的分層分區(qū)完整架構(gòu)，控制對象除了大用戶外，還接入了燃煤電廠可中斷輔機、南水北調(diào)翻水站抽水泵以及大型儲能電站。電源類型多元化，控制對象更加豐富，毫秒級控制總?cè)萘窟_到200萬千瓦。
不難看出，該系統(tǒng)的可靠運行，有效提高了特高壓直流送出通道的輸電能力，為促進西南地區(qū)清潔能源開發(fā)利用提供了堅強的保障，為特高壓大受端電網(wǎng)安全運行提供良好示范應(yīng)用，也為我國特高壓交直流電網(wǎng)提供了有力的技術(shù)和裝備支撐，積極推動了我國能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的有效落地。