适应特高压电网运行的江苏源网荷毫秒级精准切负荷系统深化建设

通过对2019年年底华东特高压网架特征和华东电网频率控制必要性的分析,计算得出江苏电网可切负荷容量需求。根据江苏电网负荷特点,结合江苏电网已投运的全国首套源网荷友好互动系统建设运行情况,提出深化建设方案。将电厂不影响机组发电出力的辅机负荷纳入源网荷精准控制范围,提出一种适应大规模、多类型负控终端毫秒级响应的分层分区通信架构,通过技术方案比较将系统总体架构优化为控制中心站、控制主站、控制子站及控制终端4个层次。深化建设方案对于电网进一步推广和加强建设源网荷毫秒级精准切负荷具有借鉴意义。     

源网荷互动终端可中断负荷选择与接入调试方法探讨

大规模源网荷友好互动系统是全球能源互联网稳定运行的一种保护方式,而安装在大型工业企业内的网荷互动终端是这个保护的动作部件。介绍了网荷互动终端在负荷端安装接入方式,实现与用户生产负荷互动,在电网紧急状态下快速切除用户负荷。     

源网荷友好互动系统通信组网方案介绍

随着分布式电源、微电网、多样性负荷等大量接入电网,源网荷友好互动形式呈现多样化,通信组网方案和安全策略也面临新的挑战。文中通过介绍源网荷友好互动系统的网络总体方案,详细探讨大用户安稳防御控制、营销生产控制大区、营销管理信息大区、可中断大用户接入等通信组网方案,并阐述了安全防护策略。通过江苏源网荷工程的实践,表明源网荷友好互动系统的通信组网方案可行有效。     

世界最大规模“虚拟电厂”再扩容

正2016年6月15日,国内首套"大规模源网荷友好互动系统"一期工程建成投运,受到了业内的广泛关注。次年二期工程投运,到今年三期扩建工程启动试运行,该系统实现了源网荷友好互动、避免电网遇险一刀切断电、智慧用电等。7月25日13时10分,江苏电网最高调度用电负荷达到10015万千瓦,成为国家电网系统首个用电负荷连续两     

源网荷互动运行仿真平台的设计与研制

针对源网荷互动的未来电网发展趋势,分析了其运行仿真技术的需求,提出了仿真平台架构,阐述了功能模块部署及数据流程。进而,对互动运行仿真技术进行了详细阐述,提出了基于层次数据库的互动资源建模方法,建立了与调控系统的数据通信系统,阐述了平台实时仿真机制,并对动态潮流的频率计算模块进行了改进。同时,对参与精准切负荷和频率响应的大用户及温控负荷的仿真方法进行了阐述。搭建了一套源网荷互动运行仿真系统,并对其仿真效果进行了分析。     

基于用户可中断负荷的实时负荷控制决策技术应用

当特高压直流严重故障时电网会采取紧急切负荷措施,为了实现切负荷时的精准,本文提出了基于用户可中断负荷的实时负荷控制决策技术,研究了控制决策过程中涉及的快速响应、精准控制、稳控保障等关键技术,设计了用户动态序位表、决策准备、负荷循环补备、失效开关清单等决策中使用的机制,最后模拟了实时控制决策的应用场景。本文提出的实时负荷控制决策技术已经在江苏电网大规模源网荷友好互动系统中应用,实现了在接收切负荷指令后对用户可中断负荷实时精准控制。     

国内首套“大规模源网荷友好互动系统”投运

正国内首套"大规模源网荷友好互动系统"6月15日在江苏投运,将电网事故应急处理能力提升至国际领先的"毫秒级",为江苏及长三角经济圈提供安全用电保障。大规模电网故障对生产生活乃至能源安全会造成重大影响,这在许多国家和地区都有先例。国内以往发生电网紧急事故时,"一刀切"直接断电会造成经济损失甚至安全事故。作为国家电网一项重大技术突破,源网荷系统的应急处理速度大幅提高,而且精准控制到用户的特定负荷,最大程度     

网荷互动用户可中断负荷选择与恢复策略研究

大规模源网荷友好互动系统通过对负荷资源的分类、分级、分区域管理,实现对用户可中断负荷的实时精准控制,避免对变电所或线路进行整体拉闸,将电网故障的社会影响降低到最低,提升大电网故障防御能力。文中提出了在电网不同运行状态和需求场景下,参与网荷互动的用户及其可中断负荷的选择、参与策略和恢复原则,从而起到一方面实现电网频率紧急控制中的负荷快速切除与恢复;另一方面,确保在紧急控制过程中重要负荷不受影响,保障电网在紧急状态下的安全运行。     

用户侧友好互动探究

将发电侧、电网和用户侧组成的"源网荷",通过友好互动的形式将三者进行协调发展、集成互补,是实现我国能源互联网战略规划的重要途径。文章从用户侧出发,对用户侧友好互动体系的关键技术和互动模式进行研究。首先基于用户侧荷随源动、荷随网动的互动内涵,对用户侧友好互动的体系架构和互动理念进行介绍。然后,从态势感知、优化决策、协调控制和负荷恢复4个环节对用户侧友好互动的关键技术及解决方案进行梳理、总结。接着,对电网紧急、次紧急情况下的ms级/s级用户侧友好互动模式和正常情况下的min级用户侧友好互动模式进行重点研究,并对用户侧友好互动实践探索进行总结。最后,对用户侧友好互动未来发展进行展望。     

平稳度夏的秘诀

正6月15日,每年一度的迎峰度夏战役打响。这一天,作为大电网综合防御体系"系统保护"试点工程——华东电网频率紧急协调控制系统的重要组成部分,国内首套"大规模源网荷友好互动系统"在江苏电网投入运行。该系统通过快速精准控制客户的可中断负荷,将大电网的事故应急处理时间从原先的分钟级提升至毫秒级。这一科技创新手段在今年迎峰度夏中将接受实践的检验。     

大规模源网荷友好互动系统网络建设方案研究

通过介绍江苏大规模源网荷友好互动系统的系统建设模式,从网络构架、组网方式、网络通道等方面详细探讨了毫秒级、秒级精准切负荷系统营销控制大区和管理信息大区的网络建设方案,并提出了安全防护方案。目前,系统已在江苏电网投入运行,实现了电源、电网、负荷之间的快速协调控制,在特高压直流闭锁时提供有效支撑,确保了江苏电网作为受端大电网在紧急情况下的安全稳定运行。     

源网荷友好互动系统下的精准切负荷应用

文章结合2019年新能源装机容量数据,在源网荷系统下多角度说明了应用精准切负荷系统的必要性和优势。精准切负荷系统具有响应快、选切目标明确等特点,极大地提高了电源和负荷协调互动能力。     

区域自治型单相/三相多微网多时间尺度递阶控制

随着微网大规模推广应用,地域上较为相近的多类相序微网可互联形成单相/三相混联多微网系统。针对脱离配电网情况下所形成的区域自治多微网,提出一种多时间尺度集散式递阶控制策略,包括秒级分散式实时控制、分钟级集中式协调和小时级动态孤岛切换。其中,分散式实时控制基于各子微网自身稳定运行裕度实现源—荷—储功率调节,平抑光伏和负荷功率波动的同时跟踪联络线功率;集中式协调考虑分散式控制的弃光切荷量以及三相不平衡度约束,基于多目标混合整数规划实现源—荷—储集中式优化进行全局功率分配;动态孤岛切换通过组合互联方案决策实现区域多微网整体资源配置最优。经仿真实例验证,所提策略可实现单相/三相多微网多时间尺度递阶控制,实现应对源—荷波动的源—荷—储协调控制,有利于多微网离网的安全高效运行。     

基于负荷重要性和源-荷互补性的离网系统终端电/热/冷负荷投切策略

针对如何减少离网系统供需不平衡以及提高能源利用效率的问题,该文提出一种基于负荷重要性和源-荷互补性的离网系统终端电/热/冷负荷投切策略.首先,定义负荷重要性指标以及源-荷互补性指标,并利用熵权法确定综合指标.然后,在此基础上提出基于单时间尺度供能和综合指标的负荷投切策略以及基于多时间尺度供能和综合指标的负荷投切策略.考虑到预测偏差会导致储能荷电状态(SOC)偏离计划值,进而影响负荷投切方案,该文利用基于模型预测控制(MPC)的滚动优化调度方法减少不确定性因素,实时跟踪储能SOC计划值.最后,以某离网系统夏季典型日为算例,验证了所提策略的有效性.     

虚拟同步机技术构建“源—网—荷”友好互动新模式

虚拟同步机技术是指通过模拟同步机组的机电暂态特性,使采用变流器的电源或负荷具有同步机组的惯量、阻尼、频率和电压调整等运行外特性的技术。文章在新能源、可控负荷及其并网变流器大量接入电网的条件下,分析了基于虚拟同步机技术的"源-网-荷"友好互动新模式,其中应用虚拟同步发电机技术的新能源能自动与电网同步,跟随电网调整功率输出,阻尼系统频率的过快变化,变"弃风弃光"为自动同步;应用虚拟同步电动机技术的可控负荷可感知电网的状态,自动调整吸收功率的快慢,变"切负荷"为降功率运行,从而达到辅助电网故障穿越的目的。在火电机组仍为调频主力机组的背景下,虚拟同步机技术实际上加强了电网与新能源和可控负荷的联系,有助于提高新能源/可控负荷的生存能力,有助于共同维持系统的稳定运行。     

考虑清洁能源消纳的源网荷储互动交易实践

江苏电力交易中心有限公司从省情、网情、市场生态出发,积极研究、拓展清洁能源消纳的源网荷储互动交易。一方面针对源网荷互动的未来电网发展趋势,分析了市场主体交易需求,提出了源-网-荷-储电力市场交易平台架构,阐述了功能模块部署;另一方面根据互联网汇集大范围、点状分散的清洁能源、储能设施及需求侧资源的互动特性和参加交易的实际需求,在传统主板电力市场基础上,提出满足激励相容原理,促进区域市场交易主体主动深度互动的双层市场结构及其下沉式子市场,提出3个源-网-荷-储互动交易品种,提出计及预测不确定性的时间分段连续航空机票超售出清算法。在江苏淮安（金湖）、苏州地区开展实践,组织正式交易和结算,验证了两层市场结构的可行性和经济性。     

考虑移动式储能均衡的微电网群分布式动态协同控制策略

微电网群是促进源网荷储互动、新能源高效利用的重要方式,故障发生时可通过拓扑重构或移动式储能接入维持系统电压频率稳定,保证重要负荷持续、可靠供电。然而,常规分布式一致性策略收敛性能受通信拓扑影响显著,难以适应微电网群故障下的应急控制需求。针对上述问题,提出一种考虑移动式储能应急接入的微电网群动态协同控制策略。一方面,基于动态收敛算法设计兼顾收敛速度和收敛稳定性的分布式协同控制器,实现电源间功率均分和储能荷电状态均衡;另一方面,基于本地量测信息实现系统频率/关键母线电压二次调节恢复,并通过预同步和供需功率转移保证移动式储能平滑投切。在此基础上,进一步引入事件触发机制以降低分布式控制器通信成本。最后,通过仿真算例验证了所提控制策略的有效性。     

江苏源网荷精准切负荷系统现场预跳实验圆满成功

正2017年4月中旬,国电南瑞参与完成苏南地区源网荷精准切负荷系统预跳实验。本次预跳实验通过模拟接收华东协控总站不同容量的切负荷指令,分别切除6个层级的苏州地区参与预切的网荷互动终端,4个子站统计预切用户终端数以及用户可切负荷量至中心站以及调度主站,实验结果正确无误。此     

源网荷储多元协同调度体系研究与实践

当前,"碳达峰、碳中和"是我国重要的战略目标,建立以新能源为主体的新型电力系统是实现"双碳"战略的重要手段。为适应新型电力系统的发展需求,提出一种源网荷储多元协同调度体系,通过建立适应电源侧、电网侧、负荷侧各类资源参与的电力市场机制和多类资源协作互动调控平台,有效提升了源网荷储间的协调能力和清洁能源的消纳水平。最后,经山东电网多地市源网荷储协调互动试验及试点应用,验证了所提出多元协同调度体系的有效性。     

大规模电网源荷协调恢复决策与控制方法

针对网架重构后期的大规模负荷恢复与频率控制问题,基于分时步在线决策思想,并计及风电接入的场景,提出一种源荷协调恢复决策与控制方法。通过构建源荷协调恢复控制机制,能够实现源荷两侧恢复的协调一致与负荷、风电的分批次、有序接入,确保系统频率安全。在该机制下,建立源荷协调优化模型,将单步负荷投入量最大和操作时间最短两个目标同时考虑,并计及各类安全约束,采用多目标分层序列法,并创造性引入交流潮流近似线性化方法,将其转化为混合整数线性规划问题求解,显著提高了求解效率,满足在线快速决策的要求。IEEE 118节点算例验证了所提方法的有效性和实用性。