這是中國電網(wǎng)調度領域取得的重大成就,項目的創(chuàng)新成果達到國際領先水平,增強了中國在電網(wǎng)調度領域的國際話語權。”這是國際電工技術委員會主席克勞斯˙烏赫勒對中國自主研發(fā)的“特大電網(wǎng)一體化調度控制系統(tǒng)關鍵技術及規(guī)模化應用”的評價。
2014年1月,特大電網(wǎng)一體化調度控制系統(tǒng)關鍵技術及規(guī)模化應用獲得2013年度國家科學技術進步二等獎。項目已經成功應用于國家電網(wǎng)32個省級以上主調、9個省級獨立備調和57個地級調度,覆蓋了全部等級保護四級系統(tǒng),實現(xiàn)了特大電網(wǎng)多級調度控制業(yè)務一體化協(xié)同運作,促進可再生能源有效消納。一體化調度控制系統(tǒng)關鍵技術已成為特大電網(wǎng)調度須臾不可或缺的技術手段。
【研發(fā)需求】
電力是國民經濟的命脈,服務千家萬戶。電力系統(tǒng)是迄今為止最復雜的人造系統(tǒng)之一。電以光速傳輸,不易儲存,發(fā)電、輸電、用電瞬時完成,且須保持實時平衡,現(xiàn)代電力系統(tǒng)的生產運行高度依賴電網(wǎng)調度控制技術,它已成為電網(wǎng)運行控制的重要工具。
中國特大電網(wǎng)已形成
國際特大電網(wǎng)運行組織(VLPGO)將裝機容量超過6000萬千瓦的電網(wǎng)稱為特大電網(wǎng)。
目前,中國電網(wǎng)已成為世界上運行電壓等級最高、用電量最大、可再生能源裝機最多、交直流混聯(lián)的特大電網(wǎng),截至2012年年底,全國裝機容量達到11.45億千瓦,其中,風電裝機達7600萬千瓦。中國電網(wǎng)與美國、歐洲電網(wǎng)一起,成為全球最大的三大電網(wǎng)。
特大電網(wǎng)的特點是覆蓋多個區(qū)域,由多個調度機構共同完成運行控制,系統(tǒng)運行呈現(xiàn)緊密化特征,全網(wǎng)調度控制協(xié)同運行。
作為國家的重要基礎設施,電網(wǎng)安全直接關系國家安全。特大電網(wǎng)的上述特性要求中國采用一體化調度控制系統(tǒng)。
可再生能源并網(wǎng)電量逐年增長
截至2013年年底,國家電網(wǎng)風電和光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機量已分別達到7037萬千瓦和1546萬千瓦,同比增長24%和360%,國家電網(wǎng)已成為世界風電并網(wǎng)規(guī)模最大、光伏發(fā)電增長最快的電網(wǎng)。
近年來,中國風電、水電等可再生能源并網(wǎng)電量逐年增長,尤其是2013年,分布式光伏發(fā)電項目如雨后春筍般在全國出現(xiàn)。來自江蘇省能源局的數(shù)據(jù)顯示,至2013年年底,江蘇省分布式光伏累計安裝容量達65萬千瓦,居全國第一。
中國能源資源與負荷中心呈逆向分布,風電、水電等可再生能源大規(guī)模并網(wǎng),客觀上需要通過大電網(wǎng)的調度來實現(xiàn)更大范圍內的資源優(yōu)化配置。這就對電網(wǎng)的分析、預測和控制能力以及自動化水平提出了更高要求:電網(wǎng)不僅要采用一體化調度控制技術手段,保障自身安全經濟運行,還需要攻克全網(wǎng)實時工況共享與聯(lián)合運行控制、重大電網(wǎng)事故的多控制中心協(xié)調、大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)運行及消納等世界級技術難題。中國電網(wǎng)迫切需要研發(fā)新一代電網(wǎng)調度控制系統(tǒng),實現(xiàn)多級調度協(xié)同運作和大電網(wǎng)協(xié)調控制。
【技術創(chuàng)新】
為破解特大電網(wǎng)遇到的技術難題,項目采用一體化和標準化的技術原則,立足自主創(chuàng)新,在國際上率先研發(fā)出特大電網(wǎng)一體化調度控制系統(tǒng),首次研發(fā)了適應大電網(wǎng)調度控制業(yè)務“橫向集成、縱向貫通”的一體化支撐平臺,攻克了多項技術難題,形成國內外多項技術標準。