特高壓交直流多直流在線協調決策整體解決方案

 

客戶需求

  隨著遠距離、大容量跨區特高壓交直流大電網的發展,有效提升大范圍資源優化配置能力的同時,也給電網的安全穩定運行帶來巨大的挑戰。交直流、多直流間的交互影響日益凸顯,各級電網之間安全穩定耦合特性日趨緊密,直流系統的輸電能力受制于送、受端電網的多種安全穩定約束,關鍵交流斷面的輸電能力與直流系統的輸送功率密切相關。

  面對安全穩定特性日益復雜的特高壓交直流、多直流電網,如何保證大電網的安全、穩定、經濟運行成為各級電網調度運行需要解決的首要問題。目前基于離線研究制定的調度、控制策略難以適應復雜多變的電網運行方式,存在失配的風險,而現有在線系統也缺乏交直流、多直流協調決策的功能,無法為調控人員及時提供決策技術支撐。亟需開展特高壓交直流、多直流在線協調決策關鍵技術的研發。

方案概述

                            

                                          交直流、多直流在線協調決策系統構架

  緊密圍繞特高壓交直流多直流混聯電網調度運行與控制的需求,采用“集中優化決策-分層分區協調控制”理念,基于D5000統一平臺,構建包括調度中心站、協調控制主站、控制子站和執行站的四層閉環在線交直流協調決策控制系統,提升特高壓大電網多區域多級調度交直流、多直流協調決策與控制能力。

  調度中心站基于安全穩定量化技術和集群并行計算技術,實現交直流混聯電網運行狀態在線精確識別、全局三道防線交直流協調決策和在線策略可靠性判別;協調控制主站實現多區域交直流控制子站的協調控制和全局協調控制策略的下發;控制子站實現交直流故障判別、就地控制措施優化和全局、區域協調控制策略分解;執行站實現交直流控制策略的實時匹配和執行。

技術亮點

  采用的關鍵技術經查新均為國內外首創:

  1.提出基于廣域多源信息的數據整合和電網運行狀態識別方法,充分考慮電網SCADA、PMU、安控系統實時數據和離線典型方式數據,提高電網運行數據的精度和狀態識別的可靠性。

  2.提出一套完備的預防、緊急、校正控制交直流措施安全穩定控制性能量化指標計算體系和融合集群并行計算的快速協調決策方法,實現了大電網多種安全穩定約束下交直流在線、實時協調決策,有效提升了交直流協調優化決策的速度和精度。

  3.提出在線協調控制策略的可靠性保障技術,通過可靠性判別實現離線與在線緊急控制策略的自動切換,提高在線控制策略的可靠性與時效性,解決在線策略適應實時工況快速變化難的問題,提升了應對復雜、相繼故障的防御能力。

方案價值

  2014年國務院發布的《能源發展戰略行動計劃(2014~2020年)》明確綠色低碳戰略是四大能源發展戰略之一,把發展清潔低碳能源作為調整能源結構的主攻方向。國家電網公司目前正加快發展特高壓電網,推進“一特四大”戰略和電能替代戰略,轉變能源發展方式,實現以清潔能源為主、化石能源為輔的戰略轉型。在此背景下,隨著交直流、多直流在線協調決策技術的研發和推廣應用,不僅為特高壓交直流、多直流混聯電網發展背景下國、分、省各級電網調度運行與控制人員提供強有力的技術支撐,保障大電網的安全穩定運行,進一步提升我國在大電網安全穩定分析與控制領域的技術領先優勢,也為國家電網公司發展特高壓混聯電網、推進能源轉變戰略提供有力的技術保障,同時也將對保證我國能源戰略的實施做出重大貢獻。

相關產品

  電網在線安全穩定控制系統

  電網運行風險防控系統

成功應用

  1.上海電網“大受端城市電網安全穩定預警和控制系統”已投入調度運行,該系統的建成多次成功化解了負荷高峰期給電網安全穩定運行帶來的威脅,大幅提升了上海電網乃至華東電網應對嚴重交直流故障的能力和特高壓交直流的受電能力;

  2.寧夏電網“特高壓交直流、多直流協調控制系統”已投入調度運行,為調度運行人員進行交直流運行方式調整、在線緊急控制策略優化、實時校正控制決策提供了強有力的技術支撐,有效提升了特高壓交直流混聯電網運行特性把握和協調決策水平;

  3.特高壓交直流、多直流在線協調決策技術目前正在國調、華中分調、西北分調、江蘇省調等多個網省調進行推廣應用,隨著交直流混聯大電網的快速發展,研究成果必將在國內得到廣泛的應用,也將產生重大的社會和經濟效益。

 

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