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四川探索新型電力系統(tǒng)運行管理思路 清潔能源跨省“互濟”開啟“單日模式”

2021年09月24日06:10 | 來源:人民網(wǎng)-四川頻道
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9月15日,四川德陽直流換流站內(nèi),值班員龍毅正全神貫注地對設(shè)備進行例行巡視——±500千伏德陽—寶雞直流輸電工程(以下簡稱“德寶直流”)正以300萬千瓦滿功率運行。通過這條“電力高速公路”,四川一天即可為包括陜西在內(nèi)的西北電網(wǎng)提供7200萬度電。

±800千伏賓金線穿越村莊與山林,將四川的清潔能源源源不斷外送出去,助力打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。孫琦攝

據(jù)悉,作為四川電網(wǎng)為數(shù)不多可雙向輸電的直流外聯(lián)通道,德寶直流連接著西南、西北兩大清潔能源資源富集地區(qū)。自2009年投運以來,德寶直流季節(jié)性地調(diào)整運行方向,夏秋季,四川電網(wǎng)向西北電網(wǎng)輸送富余水電;春冬季,西北電網(wǎng)向四川電網(wǎng)輸送新能源和部分火電,以此實現(xiàn)兩地資源“豐枯互濟”。

今年夏天,在四川地區(qū)用電負(fù)荷持續(xù)攀升、高峰用電緊張的關(guān)鍵時期,德寶直流將清潔能源跨省“互濟”縮短至“單日模式”,在國內(nèi)首次實現(xiàn)了常規(guī)直流工程日內(nèi)柔性調(diào)度。換言之,通過在用電高峰、低谷時段靈活地調(diào)整運行方向,德寶直流在一天內(nèi)實現(xiàn)了兩次“反轉(zhuǎn)”,不僅解決了四川電網(wǎng)高峰電力緊缺、低谷電力富余的問題,也促進了西北電網(wǎng)新能源消納,形成了在“雙碳”目標(biāo)下對新型電力系統(tǒng)運行管理模式的一次有益實踐。

實現(xiàn)“豐枯互補”到“錯峰互補”

國網(wǎng)四川檢修公司德陽直流換流站運維人員在站內(nèi)進行巡視。國網(wǎng)四川宣傳部供圖


“今年夏天四川電網(wǎng)用電負(fù)荷創(chuàng)歷史新高,電煤燃?xì)夤⿷?yīng)短缺,高峰時段電力供應(yīng)矛盾突出,供應(yīng)形勢異常嚴(yán)峻!眹W(wǎng)四川電力調(diào)度控制中心工作人員朱童說,近兩年,四川全社會用電量平均增長10%,平均增速在全國電量前十的大省中排名第一。為了保障四川省電力安全、經(jīng)濟、可持續(xù)供應(yīng),提升跨省區(qū)電力支援能力成了必然要求和必然選擇。

另一方面,作為全國最大的水電生產(chǎn)基地,四川的清潔能源裝機容量占全網(wǎng)總裝機的八成以上。隨著新一輪大型水電集中投產(chǎn),預(yù)計2021年底四川電網(wǎng)全口徑清潔能源裝機容量將達近1億千瓦。同樣,西北電網(wǎng)新能源裝機規(guī)模也在快速增長,2020年底裝機容量已突破1億千瓦。在“雙碳”目標(biāo)下,做好清潔能源消納,探索能源電力低碳轉(zhuǎn)型,西南、西北電網(wǎng)都承擔(dān)著重要角色。

“隨著構(gòu)建新型電力系統(tǒng)任務(wù)不斷推進,新能源逐漸成為電力和電量的供應(yīng)主體。由于新能源本身具有‘靠天吃飯’的特性,使得傳統(tǒng)的電力電量平衡方法和運行穩(wěn)定控制手段無法完全適應(yīng)!敝焱治龅溃霸诖诵蝿菹,我們積極探索電力系統(tǒng)運行管理新思路和新方法,包括直流工程的運行管理模式等,以此來提升電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力!

7月14日,在國家電網(wǎng)調(diào)度控制中心、國網(wǎng)西南分部的統(tǒng)籌指導(dǎo)下,德寶直流成功實現(xiàn)首次日內(nèi)反向柔性調(diào)度運行。在用電低谷時段(通常為22點至次日8點),四川電網(wǎng)向西北電網(wǎng)輸送富余水電;在用電高峰時段(通常為10點至20點),西北電網(wǎng)提供110萬千瓦電力支援川西北地區(qū),相當(dāng)于四川一座中小地級市電網(wǎng)的單日用電負(fù)荷。

據(jù)統(tǒng)計,德寶直流于7月14日、7月27日至8月6日、8月9日至11日、8月13日4個時段,累計16天實施日內(nèi)柔性調(diào)度,保障了迎峰度夏期間電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和可靠供電,促進四川水電消納3億千瓦時、西北新能源消納2.2億千瓦時。經(jīng)換算,7月至8月,四川通過德寶直流受入西北新能源,相應(yīng)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2.7萬噸,減排二氧化碳18.77萬噸。

破解“管理難題”和“技術(shù)空白”

德陽換流站全景。國網(wǎng)四川宣傳部供圖


“要將‘一年兩次’的工作變?yōu)椤惶靸纱巍,這在國內(nèi)外都沒有先例!敝焱谩懊^過河”來形容德寶直流日內(nèi)柔性調(diào)度的幕后工作,“這對實時性、技術(shù)性、安全性的要求極高,需要破解組織協(xié)調(diào)和技術(shù)空白兩大難題。”

據(jù)介紹,2020年9月,國網(wǎng)四川省電力公司啟動了德寶直流日內(nèi)柔性調(diào)度專項工作。由調(diào)控、運維、交易、科研等專業(yè)人員組成攻關(guān)小組,研究柔性調(diào)度運行可行性,明確開展原則、適用范圍、啟動條件及執(zhí)行流程等各項事宜,最終形成了具體的管理實施方案。攻關(guān)小組還基于薄弱環(huán)節(jié)和風(fēng)險點制定了14種嚴(yán)重故障反事故預(yù)案表,開展多次事故演習(xí),檢驗完善操作內(nèi)容和應(yīng)急處置措施,確保實施過程電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

新的運行方式,也給德陽換流站的運維人員帶來了新的考驗。

“日內(nèi)反轉(zhuǎn)會讓核心設(shè)備在短時間內(nèi)承受正反兩次不同電壓極性,就好像在高溫加熱后馬上進入冷庫一樣,大大增加了設(shè)備安全運行的不確定性!钡玛枔Q流站站長高錦峰介紹,為了保障柔性調(diào)度安全進行,國網(wǎng)四川檢修公司聯(lián)合設(shè)備廠家、設(shè)計單位、科研院所討論分析柔性調(diào)度可能帶來的隱患,最終確定了“直流閉鎖一小時后進行反向解鎖”的運行策略,編制了《日功率反轉(zhuǎn)期間運維保障方案》。

“看似簡單的一次‘反轉(zhuǎn)’,背后的操作卻有上百次!钡玛枔Q流站運行班副班長劉俊麗說,“實施日內(nèi)柔性調(diào)度的16天里,運行班累計完成了3456項操作。有時凌晨兩三點才完成上一輪操作,休息一會兒,早上六七點又開始了下一輪!

每次功率方向轉(zhuǎn)換后,運檢人員李軼臻都需要對設(shè)備進行特殊巡視,每次特巡耗時2個多小時,再加上每天的例行巡視,高溫天氣下,他的工作服總是被黏膩的汗水浸透!白睢腋!难惨暦炊前胍12點左右的特巡,因為溫度降下來了,涼快一些!崩钶W臻說。

據(jù)悉,目前日內(nèi)柔性調(diào)度工作已告一段落,后續(xù)的設(shè)備檢測試驗仍在進行中。國網(wǎng)四川電力將總結(jié)經(jīng)驗,打造貼合“雙碳”目標(biāo)的電網(wǎng)運行管理四川樣板,形成一套可推廣、可復(fù)制的成熟管理體系,為在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)背景下推動實現(xiàn)跨區(qū)常規(guī)直流柔性調(diào)度常態(tài)化,推動實現(xiàn)更高水平的保供促消目標(biāo)奠定良好基礎(chǔ)。(高珩瑞) 

(責(zé)編:羅昱、高紅霞)

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