給互聯(lián)大電網(wǎng)調(diào)度“保駕護(hù)航”，終取得成果

近年來以特高壓為骨干電網(wǎng)、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，為能源優(yōu)化配置和清潔能源消納創(chuàng)造了良好條件，同時(shí)也給互聯(lián)大電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行帶來了新的挑戰(zhàn)：互聯(lián)大電網(wǎng)多級協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度的挑戰(zhàn)，多類型間歇—常規(guī)電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的挑戰(zhàn)，大范圍、多時(shí)間尺度發(fā)輸電資源優(yōu)化配置的挑戰(zhàn)。

為解決大電網(wǎng)調(diào)度所面臨的上述挑戰(zhàn)，國家電網(wǎng)公司組織中國電科院等科研機(jī)構(gòu)開展專項(xiàng)科研攻關(guān);依托4項(xiàng)國網(wǎng)公司科技項(xiàng)目和1項(xiàng)國家自然科學(xué)基金，歷時(shí)5年，在互聯(lián)大電網(wǎng)多級多周期調(diào)度計(jì)劃及多類型能源互補(bǔ)優(yōu)化調(diào)度等方面取得了大量創(chuàng)新成果，開發(fā)了一系列調(diào)度計(jì)劃軟件，并投入實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行。

近日，由中國電力科學(xué)研究院周京陽、潘毅、楊軍峰、崔暉、戴賽、丁強(qiáng)、涂孟夫、許丹、鐘海旺、王斌、李鍇、程鑫、朱澤磊、胡晨旭、張傳成、門德月、黃國棟、李曉磊完成的“考慮多元能源協(xié)調(diào)優(yōu)化的大電網(wǎng)多級調(diào)度計(jì)劃關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目獲國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

該項(xiàng)目研發(fā)了國分一體、國（分）省多級協(xié)調(diào)、省地協(xié)同調(diào)度技術(shù)，支撐了互聯(lián)大電網(wǎng)多級一體化調(diào)度;研發(fā)了大電網(wǎng)月/周機(jī)組組合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了火電與水電、風(fēng)光清潔能源深度協(xié)調(diào);研發(fā)了基于概率分析的多元能源協(xié)調(diào)調(diào)度技術(shù)，提升了發(fā)電計(jì)劃對新能源預(yù)測不確定性的適應(yīng)能力。項(xiàng)目研究成果經(jīng)中國電機(jī)工程學(xué)會鑒定整體達(dá)到了國際先進(jìn)水平，其中調(diào)度計(jì)劃的國—分—省多級多時(shí)段協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)、大規(guī)模多元能源協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)兩方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

在具體關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)方面，該項(xiàng)目通過將時(shí)間、空間、安全、經(jīng)濟(jì)在調(diào)度計(jì)劃業(yè)務(wù)中的深度融合，提出了國分一體、國（分）省協(xié)調(diào)及省地協(xié)同的發(fā)電調(diào)度整體框架，制定了調(diào)度計(jì)劃類數(shù)據(jù)規(guī)范、設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)流程、構(gòu)建了多級協(xié)調(diào)和全網(wǎng)一體模式，支撐了大電網(wǎng)多級多周期協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。

針對隨機(jī)—確定電源之間的互補(bǔ)優(yōu)化問題，提出了含時(shí)空相關(guān)性的多隨機(jī)因素累加影響快速分析方法，建立了量化描述安全運(yùn)行域的發(fā)電計(jì)劃概率模型，實(shí)現(xiàn)了對發(fā)電計(jì)劃概率關(guān)聯(lián)約束執(zhí)行過程的量化控制，提升了發(fā)電計(jì)劃對新能源不確定性的適應(yīng)能力。

提出優(yōu)化時(shí)段動(dòng)態(tài)構(gòu)建方法及基于虛擬供應(yīng)函數(shù)的多區(qū)域分解協(xié)調(diào)策略，構(gòu)建了考慮發(fā)輸電協(xié)調(diào)的大電網(wǎng)中長期機(jī)組組合優(yōu)化模型，提升了互聯(lián)大電網(wǎng)長時(shí)間維度資源優(yōu)化配置水平和電網(wǎng)安全預(yù)控能力。

建立了考慮數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和源荷特性的母線負(fù)荷預(yù)測模型，提出了基于母線負(fù)荷預(yù)測改進(jìn)和虛擬發(fā)電等值的省地電源協(xié)同調(diào)度模型及方法，實(shí)現(xiàn)了母線負(fù)荷精細(xì)化預(yù)測和省地協(xié)同優(yōu)化，提高了省地電網(wǎng)可調(diào)度資源的統(tǒng)籌利用水平。

提出了聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃制定的上下級、送受端多耦合因素協(xié)調(diào)方法，構(gòu)建了多類型電源和聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃的全網(wǎng)一體化優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了總部、分部聯(lián)絡(luò)線及大電源計(jì)劃的一體化制定，支撐了電力電量平衡全景化分析和大型能源基地跨省區(qū)外送。

目前，項(xiàng)目成果已在國調(diào)、華北、華東、華中、福建、四川、江蘇等調(diào)控中心實(shí)現(xiàn)示范及推廣應(yīng)用。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了發(fā)電調(diào)度在多調(diào)度層級、多類型能源和多調(diào)度周期的安全經(jīng)濟(jì)一體化協(xié)調(diào)優(yōu)化，提升了各級調(diào)度對發(fā)輸電資源的統(tǒng)籌優(yōu)化能力，支撐了跨省區(qū)資源優(yōu)化配置，促進(jìn)了電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的進(jìn)步。

項(xiàng)目直接經(jīng)濟(jì)效益7795萬元。項(xiàng)目在遼寧、四川、福建等電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用后，有效減少了棄風(fēng)、棄水電量，產(chǎn)生了顯著的節(jié)能減排效益，累計(jì)折合節(jié)支2.3億元。隨著后續(xù)在國內(nèi)各級電網(wǎng)的推廣應(yīng)用，必將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

據(jù)了解，中國電科院電力自動(dòng)化所從上世紀(jì)60年代就開始發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的研究和開發(fā)，是我國最早開展經(jīng)濟(jì)調(diào)度和電力市場研發(fā)的單位，在電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、電力市場及電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域具有雄厚的技術(shù)開發(fā)實(shí)力、豐富的開發(fā)管理實(shí)施大型軟件的成功經(jīng)驗(yàn)和工程化經(jīng)驗(yàn)，研究和開發(fā)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。在該項(xiàng)目領(lǐng)域，擁有電網(wǎng)安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)仿真國家工程實(shí)驗(yàn)室等國家級實(shí)驗(yàn)室。

本項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)是國家電網(wǎng)公司“大電網(wǎng)智能分析與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)”科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了“風(fēng)光儲輸示范工程關(guān)鍵技術(shù)研究”等國家973項(xiàng)目、“大電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)感知、風(fēng)險(xiǎn)評估、故障診斷與調(diào)度技術(shù)”等863項(xiàng)目和多項(xiàng)國家電網(wǎng)公司重大科技項(xiàng)目“能量管理系統(tǒng)（EMS）高級應(yīng)用軟件的開發(fā)”“智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)試點(diǎn)工程關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)”“節(jié)能發(fā)電調(diào)度體系和關(guān)鍵技術(shù)研究”等，并取得了豐碩的科技成果。著有《能量管理系統(tǒng)（EMS）》《電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)》《現(xiàn)代電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度》《發(fā)電廠及電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》《電力市場》等多本專著。