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伴随着世界能源体系向清洁低碳、安全高效转型,我国能源和电力发展处于重要战略机遇期,能源供需格局持续深入调整。电网作为能源传输和转换的核心,承担着各大能源基地的能量输送、可再生能源开发的有序接入、多种能源资源优化配置的重要责任。
近年来,特高压交直流互联电网快速建设、大容量新能源集中接入以及分布式发电的高速发展和广泛应用,电源、电网结构发生了深刻变化,影响系统安全的因素更加多元化,稳定特性日趋复杂,电网调控运行难度大幅提升。
(文/中国电力科学研究院有限公司 安宁)
特高压交直流混联电网初具规模
新能源发电装机快速增长
在国家电网有限公司经营范围内,目前已投产12条特高压交流及11条特高压直流工程,形成了西部河西、宁夏、四川大型能源基地集中送出和东部长三角、山东负荷中心集中落点的7大直流群。单个直流群规模达到1350万~2800万千瓦,占送出省网发电负荷比例的40%~60%,占落点省网用电负荷比例的25%~70%。
2019年,公司经营范围内新能源新增装机超过4745万千瓦,累计达3.5亿千瓦,装机容量超过水电,成为我国第二大电源。青海、甘肃新能源发电装机容量占本省电源总装机容量超40%。国家电网成为全球接入新能源规模最大的电网,新能源利用率96.8%。在未来5年,新能源装机仍将保持平稳增长,新能源发电逐步由辅助电源转变为主力电源。
大电网安全面临严峻挑战
随着远距离跨区输电规模持续增长以及新能源并网规模持续扩大,电网大范围优化配置资源能力显著提高,电网调度运行难度也大幅提升。
系统运行信息掌握不足:新电源发电运行状态与可控能力感知不足,新能源发电数量众多、运行状态多变,模型参数难以及时精确辨识。电网输变电设备全息状态感知深度不足,输变电设备缺陷识别能力有待提高,各设备监控系统存在信息孤岛与盲区。系统运行方式分析依赖“一次建模、长期使用”的负荷模型,新能源电动汽车、分布式电源、新型变频用电设备等负荷侧设备种类不断增加,负荷模型和参数负荷模型与参数的时变性和复杂性增加。
电网多源数据处理能力不足:电网调度量测数据未得到充分利用,广域量测系统(WAMS)、调控监测系统等在线系统实时产生大量运行数据,但缺乏有效的提取与分析。输变电设备传感数据未得到有效利用,大量数据没有得到充分融合和高效处理,智能变电站信息共享优势未能充分发挥。各类卫星遥感、直升机、无人机及人工巡检数据未得到协同管理和联合应用,气象、灾害等外部环境信息运用不充分,每年因雷击、风害等外部因素以及设备缺陷造成输变电设备停运跳闸近千次。
大电网防御能力不足:系统稳定形态日趋复杂,一体化特征显著,电力电子型电源群、直流群替代传统机组,系统故障行为更加难以预测,连锁故障风险急剧增加。
系统调控能力不足:常规机组被大量替代,新能源发电机组、直流输电系统不具备常规电源的转动惯量特性,系统频率鲁棒性下降,大功率缺失情况下极易诱发全网频率问题。特高压直流工程密集投运,受端电网电压支撑能力下降,电压稳定问题突出,系统运行更加脆弱。
通过技术创新提升电网安全运行能力
在公司建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略目标的指引下,针对我国能源转型发展的需求,以特高压交直流大电网安全高效运行为目标,抓住能源互联网建设的重要契机,融合先进信息通信技术、控制技术和能源技术,有效支撑可再生能源大规模开发利用,促进“源网荷储”深度互动,保障能源生产、传输、消费的高效可靠,提升电网运行水平。
积极发展柔性输电技术,优化坚强网架布局:优化骨干网架,实现主网架合理分层分区。在特高压交流主网架基础上,优化受端电网500千伏网架,合理分层分区,加强电网薄弱环节建设,提升电网整体的平衡能力和严重故障抵御能力,实现区域电网资源优化配置;协调电网和电源规划,合理安排新能源并网规模及消纳方向,通过协调电网与电源规划,适时适度加强主网架结构以满足新能源输送与消纳需求,多措并举提升清洁能源消纳效率,提高大电网系统调节水平;发展和应用柔性交直流输电技术,提高系统运行的可靠性和稳定性,通过柔性交直流输电系统灵活迅速的控制能力,提高重要断面输电能力,应对新能源接入需求,丰富系统稳定控制手段。
推进决策与防御智能化,提升电网安全保障:引入先进的人工智能技术,实现数据驱动和知识驱动的安全稳定分析及决策方法;建立先进适用的电网保护控制体系,提高网络安全防护能力,服务电网安全运行,贯通和融合二次系统信息流,提升电网运行数据采集能力和可靠性,提升全景监测与多业务协同能力;充分发挥储能系统灵活响应特性,实现对系统的惯量支撑、一次调频以及电压支撑,提高系统的功角、频率和电压稳定性;基于大数据和泛在响应控制,融合电网实时量测数据及电网稳定机理,形成基于系统实时状态的紧急控制策略,提升安控措施对各类故障的匹配度,实现电力系统安全稳定综合防御;以现代化信息通信技术为支撑,综合运用卫星、遥感、北斗、无线传感等“天—空—地”立体量测技术和人工智能技术,构建大电网设备全方位立体化监测网络,实现设备状态全面感知和智能分析,实现自然灾害预防预判和应急处置,全面推动智慧输变电的跨越,全面提升输变电设备的风险防控水平。
提升在线决策水平,提高电网调控能力:基于用电信息和量测信息的深度感知,获取负荷特性及构成的实时数据,利用大数据和人工智能分析技术,实现按站分时精准负荷建模,准确反映负荷模型的时变性,提升电网负荷模型精确度,准确把握电网输电能力;基于人机知识交互与协同工作、人在回路的机器学习等先进人工智能技术,实现调度在线决策持续趋优进化,协助调度运行人员实时准确掌握大电网的稳定状况、涵盖电源、负荷以及储能等各类因素的全面可用调控资源水平、可再生能源的消纳能力,为电网调度运行提供一体化运行展示和决策支持;构建新一代电网调控系统,提升调度运行智能化水平,在PMU/WAMS量测数据的基础上,建立“源网荷储”广泛互联的全网广域信息系统,结合人工智能、超实时计算等先进计算技术对全网信息进行实时分析,实现响应驱动的安全稳定在线量化评估。
发挥“源网荷储”互动活力,促进新能源消纳:基于新能源场站等值模型参数在线测量分析及参数准确性校核,实现场站模型的精确刻画和参数的小时级/分钟级辨识,提高模型参数准确性;分析电网对新能源电源的涉网性能需求,优化新能源的源网协调控制策略,提高频率和电压支撑能力,推动新能源与电网的良性互动,提升电网对新能源的消纳水平;利用储能参与系统的二次调频,提高系统的频率和联络线功率调控能力,在负荷侧配置储能,促进分布式可再生能源的消纳,结合峰谷电价政策,实现电网需求侧响应;发挥负荷侧互补潜力,在不影响安全生产和正常生活的前提下,灵活调节能源转换关系和各类能源占比,增强源荷互动活力。
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4月25日,在四川甘孜1000千伏变电站新建工程施工现场,施工机械的轰鸣声、焊接作业的哧哧声、混凝土浇筑的振捣声交织在一起,湖南送变电工程公司200余名施工人员正铆足干劲开展施工作业。甘孜1000千伏变电站工程位于海拔3500米的康定市呷巴乡,是目前我国在建海拔最高的特高压交流变电站。工程计划于今
4月28日上午10时,湖北省黄石市阳新县木港镇,武汉—南昌双回1000千伏线路工程(湖北段)贯通仪式在武南工程SN2204施工现场举行,标志着武汉—南昌双回1000千伏线路工程(湖北段)全线贯通,华中特高压交流环网指“日”可待!据悉,武汉—南昌双回1000千伏线路工程起点为特高压武汉换流变电站,终点为
4月24日,陕皖直流特高压工程(阜阳段)建设协调会召开。阜阳市副市长虞建斌表示,目前阜阳段工程项目开工在即,供电公司和有关单位要全力保证项目提速建设。
习近平总书记强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。能源保障和安全事关国计民生,是须臾不可忽视的“国之大者”。国家电网坚决扛起维护国家能源安全的职责使命,加强规划统筹引领,全力服务新能源高质量发展,加快特高压和主网架建设,强化配电网建设,提升电网防灾抗灾能力和电网
北极星输配电网获悉,近日,宁夏至湖南±800千伏特高压直流输电线路工程宁Ⅰ标段在开展基础施工的同时,抢抓时间节点,趁着750千伏白银至黄河Ⅱ回线路工程国调停电检修7天窗口期,实施2.75公里、6基铁塔首段放线施工,预计4月28日完成该放线段全部架线任务。据悉,“宁电入湘”特高压直流输电工程宁夏
近日,由南网科研院牵头申报的国家标准《绝缘配合第14部分:高压直流系统AC/DC滤波器绝缘配合》(GB/T311.14-2024)正式发布,标志着我国在高压直流输电绝缘配合领域取得了新的里程碑,为推动电力行业的可持续发展发挥重要作用。南网科研院直流所技术团队多年来在直流输电绝缘配合领域持续攻关,先后突破
近日,甘肃省内唯一的电力大规模外送通道——±800千伏祁韶直流输电工程年度外送电量突破100亿千瓦时,同比增长14.68%。±800千伏祁韶直流输电工程西起甘肃酒泉祁连换流站,途经甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南5省市,东至湖南韶山换流站,额定输电容量800万千瓦,输电线路全长2383公里,是我国首次将大
“吊具捆绑完成,先把钢梁吊离地面10厘米进行安全检查,然后再起吊至柱顶。”4月16日,随着最后一榀钢梁顺利连接,甘肃±800千伏庆阳换流站750千伏气体绝缘全封闭组合电器(GIS)厂房钢结构吊装作业全部完成。庆阳换流站是我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送项目——±800千伏陇东—山东
近日,特高压交流气体绝缘全封闭组合电器(GIS)出线复合套管在中国电力科学研究院昌平特高压直流试验基地通过悬臂机械负荷耐受试验。这标志着国产化大吨位弯扭试验设施具备了特高压全尺寸真型设备的机械性能检测能力。大吨位弯扭试验设施是为全荷载、全尺寸的真型电工装备提供基础试验的重要平台,是
近日,河南平顶山市发布加快平顶山市能源结构调整的实施意见(平政办〔2024〕6号),其中提到,加快陕皖特高压、500千伏墨公扩、香山扩、鲁山抽蓄送出等输变电工程建设。意见还指出,加快构建新型电力系统,打造坚强智能电网。建立市县一体、政企协同、科学高效的电网建设协调机制,积极推动主网架优化
4月16日,浙江金华印发金华电网高质量发展三年行动计划(2024—2026年)(金政办发〔2024〕20号)。其中提到,到2026年,建成以特高压交直流电源点为核心,500千伏变电站、220千伏双环网为骨干的输电网架,电网评价指标有效改善,供电能力显著提升。此外政策还公布共百余个金华电网高质量发展三年行动
“线路两旁的树木如果距离高压线路太近,如遇刮风、雨、雪等恶劣天气,不仅会引起停电故障,还可能危及人身安全,存在一定的安全隐患。”近日,在输电线路特巡工作现场,国网涡阳县公司输电运检班工作人员如是说。“树线矛盾”是线路运维人员时常遇到的问题,为及时消除可能存在的事故隐患,确保辖区内
近日,市城市管理委组织召开2024年电力行业管理工作会,各区电力行业管理部门、电网企业、发电企业及行业协会等约150人参加会议。市城市管理委党组成员、副主任徐利出席会议并讲话,副主任周广主持会议。会议全面总结了2023年我市电力行业领域工作情况,并对2024年重点任务进行了部署。会议充分肯定了
北极星输配电网获悉,由哈尔滨理工大学电气学院刘骥教授团队参与研制的我国首套无环流新型干式空心电抗器,已通过三个月的长期带电考核,安全稳定运行。该项目是在国网黑龙江省电力有限公司的支持下,由哈尔滨理工大学、黑龙江电力科学研究院和亿能电气等单位多方合作下,历经一年的联合攻关,经过原创
4月29日,国家能源局举行新闻发布会,介绍发布电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。电力安全监管司副司长阎秀文介绍电网安全“三项行动”相关情况时提到,当前电力行业正处在新型电力系统加速构建的关键期,电网安全运行面临的风险和挑战前所未有。对此以“三项行动”为切入点,全面强化电
北极星储能网获悉,4月29日,国家能源局举行新闻发布会,发布一季度能源形势和可再生能源并网运行情况,介绍新型储能发展和电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。[能源节约和科技装备司副司长边广琦]2024年《政府工作报告》中首次提出“发展新型储能”。国家能源局高度重视新型储能发展工作
4月28日,山东济宁发布输电线路保护区内隐患治理的通告。原文如下:关于输电线路保护区内隐患治理的通告为维护全市正常的供用电秩序,维护公共安全,创造良好的生产、生活环境和营商环境,依据《中华人民共和国电力法》、《电力设施保护条例》和《山东省电力设施和电能保护条例》等法律法规要求,通告
为进一步指导陕宁青三省(区)各电力企业整体把握行业安全状况,针对性地做好全年安全生产工作,近日,西北能源监管局编制并发布了《2023年度西北(陕宁青)电力安全监管报告》,按照风险预控和问题监管总体思路,研究分析了当前电力安全生产存在的典型问题和突出风险,对应提出了监管意见和建议。《报
4月27日,阿拉尔市及周边团场出现最小能见度357米的强沙尘暴天气,针对大风沙尘天气可能给电网带来的不安全因素,南疆能源(集团)新疆供电分公司(以下简称:南能集团供电分公司)“闻风”而动,迅速启动恶劣天气应急响应,确保应急抢修工器具、物资、车辆、人员“四到位”,全力保障师市电网安全运行
——组织召开河南省电力安委会2024年第一次全体会议3月28日,河南能源监管办会同河南省能源局组织召开全省电力安委会2024年第一次全体会议,深入学习贯彻习近平总书记关于安全生产重要指示批示精神,贯彻落实国家能源局和省委省政府安全生产工作部署要求,总结2023年工作,分析当前电力安全生产面临形
近日,浙江能源监管办认真落实国家能源局部署要求,组织开展全省配电网安全风险管控重点行动。此次重点行动覆盖浙江省全域110千伏及以下电力系统,对配电网供电电源保障、网架结构、新型并网主体接入、设备设施安全管理、运行管理、转型升级过程中网络安全、应急处置、事故风险隐患排查等8个方面开展重
2024年4月19日上午,福州市电力执法办公室组织召开2024年电力设施保护工作会议,会议由福州市电力执法办公室负责人主持,福建省电力执法办公室、国网福州供电公司输电中心相关人员出席了会议,长乐、福清、闽侯、连江、闽清、罗源、永泰等7个县(市)区电力执法办负责人参加了会议,邀请平潭电力执法办
北极星售电网获悉,华东能源监管局关于公开征求《长三角省市间富余新能源消纳互济交易规则(征求意见稿)》和《长三角省市间富余需求侧可调节资源互济交易规则(征求意见稿)》意见的通知。其中《长三角省市间富余新能源消纳互济交易规则(征求意见稿)》提出,长三角省市间富余新能源消纳互济交易(以
根据《国家能源局关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》(国能发新能〔2021〕25号),为引导新能源理性投资、有序建设,现将2024年3月各省级区域新能源并网消纳情况公布如下。
北极星售电网获悉,青海电力交易中心发布了《青海电网中长期安全校核细则》,本规则适用于青海省内现阶段开展的电力直接交易、跨省跨区交易、合同电量转让交易等。结合青海电网分区域的特点(特别是针对海南、海西两大新能源基地),安全校核以分区形式进行,电力调度机构提供分区电源可发最大及最小电
4月28日,国网吉林省电力有限公司(下称“国网吉林电力”)在长春举办新闻发布会。会上向公众发布了《2023社会责任报告》与《高质量发展纲要》两份重要文件,旨在向外界展示国网吉林电力在履行社会责任和推动高质量发展方面的决心与成果。《2023社会责任报告》共有99页,字数达到了2.4万,详尽地向社会
4月22日,海北公司刚察120万千瓦“源网荷储”一体化配套储能项目场平工程开始施工,拉开项目建设序幕,全力推进项目建设。刚察120万千瓦“源网荷储”一体化项目位于青海省刚察县热水镇,平均海拔3700米,一期光伏直流装机1200兆峰瓦,交流容量1000兆瓦,按照15%、2小时配置150兆瓦/300兆瓦时的储能系统
4月23日从国网浙江省电力有限公司了解到,一季度,浙江风光发电电量达110.54亿千瓦时,同比增长40.88%。其中,风力发电电量达38.11亿千瓦时,同比增长45.29%;光伏发电电量达72.43亿千瓦时,同比增长38.67%。一季度浙江风光发电量增长超40%,由多个因素促成:一方面,浙江风光装机容量大幅增加,2023年
4月22日获悉,3月,华北电网月消纳新能源电量达519.4亿千瓦时,占当月全网发购电量比例首次超过30%,达到30.4%。这意味着华北电网全网客户每使用的3度电中有1度来自新能源。3月27日,华北电网日消纳新能源电量22.04亿千瓦时,占当日发购电量比例40.9%,均创新高。一季度,华北电网新增新能源装机容量13
近日,记者从广西电力交易中心了解到,今年截至4月22日,广西共组织开展了7批次低谷电力消纳交易,259家用户需求侧资源成交,拉动低谷电量超1.5亿千瓦时,是去年全年的2.41倍。预计用户侧可获得用电补偿9135万元。广西电力交易中心交易组织部经理吴引航认为,这代表电力市场优化电力资源配置的作用更加
4月18日,马寺—惠济500千伏线路一次送电成功,标志着豫西—豫中500千伏电网优化工程全面建成投运。该工程新建线路153千米,是国家“打造能源输送大通道,助力经济稳增长”重点项目、河南省委督办重点工程,也是2024年度河南电网首个投运的500千伏度夏保供工程。工程投产后,河南西部电力外送断面将增
北极星储能网讯,4月19日,吉林省发改委发布关于开展《关于促进吉林省新能源产业加快发展的若干措施》政策评估的通知。文件提出,要加快“绿电+”新兴产业培育方面。评估各地算力和绿色电力“双力一体化”、新型储能等项目谋划情况、建设情况、运行情况和绿色低碳消费市场建设情况,系统梳理各地企业参
当新能源95%的消纳红线被解除,并全然交由市场力量进行资源配置时,尽管市场可以发挥强大的驱动力,但也有可能催生一系列复杂的挑战与潜在的市场混乱现象。(来源:微信公众号“风电世界”)消纳红线作为衡量电力系统接纳和利用可再生能源能力的关键指标,在新能源领域起着至关重要的作用。针对“电网
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