堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略科技讓電網更安全

2017-11-14 12:58:34 國家電網報　點擊量：評論 (0)

核心提示要瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現(xiàn)前瞻性基礎研究、引領性原創(chuàng)成果重大突破。加強應用基礎研究，拓展實施國家重大科技，突出關鍵共性、前沿引領技術、現(xiàn)代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新。黨的十九大為

核心提示“要瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現(xiàn)前瞻性基礎研究、引領性原創(chuàng)成果重大突破。加強應用基礎研究，拓展實施國家重大科技，突出關鍵共性、前沿引領技術、現(xiàn)代工程技術、顛覆性技術創(chuàng)新。”黨的十九大為科技創(chuàng)新指明了方向。國家電網公司堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,中國電科院從電力系統(tǒng)安全、調度安全再到設備安全，不斷破解發(fā)展難題，以扎實、領先的技術提升電網預防和抵御事故風險的能力。

新一代調度控制系統(tǒng)：

保障復雜大電網

安全穩(wěn)定優(yōu)質運行

電網運行的一體化特征愈加顯現(xiàn)，全局監(jiān)視、全網防控、集中決策的需求日益突出，國家電網公司提出研發(fā)建設新一代調度控制系統(tǒng)，進一步提升電網調控技術支撐能力。國調中心組織中國電科院和南瑞集團開展新一代調度控制系統(tǒng)的全面研發(fā)工作。

針對大電網全局監(jiān)視、全局分析、全局防控、全局決策和市場化調度要求，新一代調度控制系統(tǒng)將實現(xiàn)模型統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)集中應用、全局分析決策和就地實時監(jiān)控。在新一代調度控制系統(tǒng)設計過程中，中國電科院始終堅持電網主動調度和自動巡航的設計理念：通過源—網—荷精細化調控，全局電力電量平衡超前部署，電網事故預想、預判、預控，主動防范電網故障，實現(xiàn)電網主動調度?；谕獠凯h(huán)境信息及未來趨勢分析，通過全景監(jiān)視和評估實施控制策略智能調整，完成電網運行自校正，實現(xiàn)電網自動巡航調度，大幅減輕調控人員工作強度。

在新的架構下，新一代調度控制系統(tǒng)可以做到“更全局、更快速、更準確”。

“全”——模型全、數(shù)據(jù)全、功能全。實現(xiàn)全網一次/二次設備模型的時間、空間多維度管理；實現(xiàn)全網實時數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、外部環(huán)境數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)的按需共享；在模型全、數(shù)據(jù)全的基礎上，構建監(jiān)視控制、分析預警、計劃決策、綜合評估及仿真模擬等全方位應用功能，全面支撐各類電網調控業(yè)務；從全局視野的角度設計開發(fā)應用功能，做到全局監(jiān)視電網實時信息，全局分析電網運行態(tài)勢，全局防控電網運行風險，全局決策新能源消納和備用支援。

“快”——獲取快、計算快、響應快。以廣域數(shù)據(jù)傳輸技術為支撐，最大限度減少數(shù)據(jù)轉發(fā)環(huán)節(jié)，提升數(shù)據(jù)共享效率；利用分布式并行計算以及智能化處理技術，確保大電網統(tǒng)一分析計算速度滿足在線應用要求；將電網及外部環(huán)境變化和預兆第一時間推送給調控人員，電網發(fā)生故障后，快速給出分析結果和處置措施。

“準”——信息準、決策準、控制準。通過對傳統(tǒng)電網運行穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)增加時標，提高電網實時數(shù)據(jù)斷面的時間一致性，采用大數(shù)據(jù)等技術提高新能源及負荷預測準確性；基于分析決策中心，考慮及二次設備實時狀態(tài)和外部環(huán)境變化等信息，進行全網統(tǒng)一分析決策，保證決策結果的準確性；分區(qū)電網實時響應全網分析決策指令，實現(xiàn)設備的就地控制，保證本地控制功能的準確性。

目前，新一代調度控制系統(tǒng)的研發(fā)工作正在有序地開展中。2020年底，中國電科院和其他相關單位將完成示范工程建設。

電力系統(tǒng)仿真計算：

更精確、更快速

電網的規(guī)劃設計、調度運行離不開準確科學的計算，所有的運行方式安排必須經過嚴格的定量分析與仿真驗證。目前應用于國家電力調度控制中心和全國所有網、省、地各級電力調度部門的標準仿真分析程序，長期以來一直由中國電科院研發(fā)和維護。過去數(shù)十年間，仿真程序用大量計算和分析工作，為我國電網各項里程碑式的工程和日常安全穩(wěn)定運行提供了可靠的依據(jù)。目前我國電網正處在快速發(fā)展中，新元件、新設備、新技術不斷涌現(xiàn)，電網新設備、新系統(tǒng)的準確模擬是仿真計算的核心和重點，正確建模、準確仿真，方能保障電網安全穩(wěn)定運行。

隨著使用傳統(tǒng)化石能源發(fā)電帶來的環(huán)境污染問題日益突顯，風力發(fā)電和光伏發(fā)電技術成為當今世界各國發(fā)展和研究的熱點。基于我國實際情況，中國電科院建立了通用化的固定轉速、雙饋、直驅風電模型和與光伏發(fā)電實際特性一致的通用機電暫態(tài)模型，為新能源基地電力送出提供了有力保障。大容量高電壓等級交/直流輸電工程集中投入運行，新型多端柔性直流輸電系統(tǒng)開始陸續(xù)建設和運行，也給電網安全穩(wěn)定運行和仿真技術帶來了挑戰(zhàn)。中國電科院開發(fā)的仿真程序常規(guī)直流模型能夠準確模擬直流輸電系統(tǒng)的響應特性以及直流換相失敗特性；對于近年來新出現(xiàn)的分層接入直流系統(tǒng)，也及時開發(fā)了相應的仿真模塊。為向電網運行提供更準確的依據(jù)，中國電科院的專家制定了直流輸電模型參數(shù)校核的相關流程。目前所有特高壓直流輸電系統(tǒng)均有經過規(guī)范校核驗證的模型與參數(shù)。為了滿足未來將要出現(xiàn)的柔性直流輸電系統(tǒng)，中國電科院與國網直流部、國調中心和控制保護廠商密切合作，研發(fā)了具備換流閥閉鎖、直流線路短路及斷路等直流側故障機電暫態(tài)仿真能力的電壓源型直流系統(tǒng)仿真模型。

目前，仿真程序里風機、光伏電站、特高壓直流輸電系統(tǒng)、多端/柔性直流輸電系統(tǒng)等一系列新模型已成為電網安全穩(wěn)定運行必須的分析工具。