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為我國特高壓交直流混聯大電網安上智慧大腦

排程是控制電網安全穩定運作的大腦,是維系電力生産過程的基礎,是保障智能電網運作和發展的重要手段。相比于國外,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準。其中,2008年國家電網公司組織研發的智能電網排程控制系統(D5000),基于一體化平台內建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,目前已推廣至國網營運範圍内全部省級以上及衆多地區電網排程機構。

電網排程控制面臨新挑戰

目前,我國特高壓交直流混聯電網規模不斷擴大,電網運作特性發生深刻改變,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,運作環境複雜多變,亟須各級排程同步掌控電網運作态勢;另一方面,特高壓電網送受端、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,為大電網安全經濟運作保駕護航

據國家重點研發計劃項目“大電網智能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運作的需求。迫切需要開展大型交直流混聯電網一體化智能排程與安全預警關鍵技術研究,建構基于雲計算理念的‘實體分布、邏輯統一’的智能調控平台,實作大電網整體協調控制,提升大電網運作安全預警能力。”

項目圍繞特高壓大型交直流混聯電網排程運作控制重大需求設定了五個課題,即智能調控平台體系架構和實時透明通路技術,調控系統按需模組化與廣域資料分布式處理技術,計及源荷雙側不确定性的大電網智能排程控制技術,大電網一體化線上安全風險防控和智能決策技術,以及面向大電網的一體化運作智能調控平台開發和應用。

智能調控平台體系架構和實時透明通路技術面向大型交直流混聯電網的一體化排程運作的監視、控制和決策的業務需求,以雲計算、網絡科學、資訊實體融合等理論為指導,提出支援“實體分布、邏輯統一”的分布式異地多活智能調控平台體系架構;以資料資源的網絡化、服務化為基礎,按權限和需求對任意位置的電網資訊透明通路,實作資料資源的需則可用,為後續課題提供基礎技術支撐。

調控系統按需模組化與廣域資料分布式處理技術着重解決大電網模型的靈活定義、圖模多版本管理、分布式源端維護與按需共享,提出資料流式處理方法,實作廣域資料需則可用及高速并行處理、資料分布式存儲和高效通路技術,實作基于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。

計及源荷雙側不确定性的大電網智能排程控制技術通過研究異質電源與柔性負荷響應不确定性統一模型和電力系統大規模分析及優化的計算方法,采用計及置信區間的多周期多目标排程計劃生成電網經濟運作域,結合資料挖掘和智能學習技術對大電網運作狀态進行多元度實時評估,進而得到電網最優運作點,并指導和實施分區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能決策技術提出計及源荷雙側不确定性的大電網安全風險評估方法,采用資料挖掘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政策優化,并跟蹤系統狀态對三道防線和系統保護進行協同校核,實作大電網一體化安全風險防控和智能決策。

項目預期将研發高可擴充性和高性能的智能調控平台并實作示範應用,實作電網負荷峰谷差降低5%、新能源消納能力提高3%。項目的實施,将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,實作全網範圍内的精益化調控決策,顯著提升大電網排程“預想、預判、預控”能力和智能化水準,實作電網優化運作的“自動巡航”和安全風險防控的“智能決策”。在節約系統建設成本、降低電網負荷峰谷差、提高新能源消納水準、避免重大停電事故等方面可産生顯著的經濟和社會效益。

本文轉自d1net(轉載)

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