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5月10日,由国家科技部立项,国网宁夏电力公司牵头、多所院校及企业共同参与的科研项目《以多环节综合互动为特征的智能电网综合示范工程》顺利通过验收。该科研项目实现了电网多环节互动,为解决新能源有效消纳提供了全新的方法。
近几年,风电、光伏等新能源产业发展迅猛,尤其在华北、西北和东北等风光资源富集地区。宁夏电网新能源装机呈爆发式增长,2015年地区新能源装机比例超过30%,要实现大规模、高比例并网,必将面临安全运行和调峰消纳两大难题。国网宁夏电力通过建设750千伏坚强主环网、开发新能源功率预测系统及控制系统等举措,在电网运行中逐步缓解新能源并网及消纳带来的压力,而调峰消纳方面,目前在技术领域还存在巨大挑战。
国网宁夏电力将实现负荷与新能源互动,作为解决调峰问题和实现新能源最大消纳的全新思路,凭借宁夏作为智能电网综合集成示范基地,具有新能源装机比例高、网架结构紧凑规模适中,负荷以直供大负荷为主,智能电网建设起步早、具备发输配用储微全面互动的优势,展开了以激发各种用户潜力为手段的多环节互动措施的课题研究。
电网多环节互动,是指充分调动发电、输电、配电、用电、储能、微电网之间的全环节双向互动,包括常规能源与集中式新能源的互动,集中式新能源与用户的互动,配电网与输电网的互动,以及配电网运行与分布式电源和负荷的互动。《以多环节综合互动为特征的智能电网综合示范工程》是一个通过多环节综合互动手段调动多种调峰资源,促进新能源消纳的研究课题。课题以发、输、配、用电等各环节全面互动为主体,围绕电网全面互动的运行模式、关键技术、关键系统研发、集成及示范工程建设等四个方面展开。在电网互动运行模式和关键技术方面,该项目提出了两类互动机制:基于激励的互动机制,提出以客户用电模式调整为核心的互动机制;基于电价的互动机制,提出基于有效容量成本的电价和动态峰谷电价机制。同时,课题将两类互动机制在年度、月度、日前和实时四个不同时间尺度开展互动,提出互动能力与效果评估方法,从电源、电网和负荷的角度,全方位量化了多环节电网互动效果。
基于成熟的理论研究,由国网宁夏电力牵头的课题组开展了关键系统研发,设计出由发输调度互动系统、互动用户调度系统、互动能力及效果评估系统、互动数据接口系统组成的互动运行管理平台。该平台与输电网调度、配电网调度、电力负荷调度平台互联互通,全面实现了发输配用一体化的综合调度。在示范工程建设方面,课题重点采用激励的方式开展项目示范,选择了英力特化工、宁东铝业、普华冶金3家直供大客户以及银川海宝充换电站、中铝宁夏能源330千瓦光储微电网、银川湖映康晨小区等作为互动对象,并在项目执行期内,实际互动16次。
通过实践,《以多环节综合互动为特征的智能电网综合示范工程》取得了丰硕成果,申请专利15项,取得软件著作权5项,发表论文36篇,培养博士研究生4名,硕士研究生12名,实践出创新成果8项,按时保质完成了既定任务。特别是提出并实现的跨区直流运行模式互动优化,将实现特高压电网对清洁能源更大范围的优化配置。而基于用户互动实现的发电端和负荷端的联动调控,更拓展了新能源和负荷的博弈空间,特别是在2015年宁夏被列为全国输配电价改革试点后,将会对探索建立科学合理的输配电价形成机制、推进电力市场化改革,发挥出深刻的示范作用,产生积极而深远的影响。
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