基于750西环网的多电源调控优化互动策略关键技术研究与应用

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基于750西环网的多电源调控优化互动策略关键技术研究与应用近年来，新疆电网持续快速发展，电网结构和运行特性都发生较大变化，新疆电网750千伏环网骨干网架的雏形进一步显现。如何实现在电网安全形式下电力能源协调优化控制，亟待深入分析研究。

目录

1、课题来源与背景

近年来，新疆电网持续快速发展，电网结构和运行特性都发生较大变化，新疆电网750千伏环网骨干网架的雏形进一步显现。如何实现在电网安全形式下电力能源协调优化控制，亟待深入分析研究。

（1）多个跨大区750kV与220kV电磁环网，给电网安全稳定带来较大风险，增加了电网运行控制难度，需要研究超高压初步成网后与220kV电网的协调运行控制策略，充分发挥超高压电网的输电能力。

（2）随着750千伏伊犁至库车输变电工程线路投运后，将首次形成新疆环天山西段750千伏大环网网架结构，实现南北疆电力互供、水电与光伏互补，南北疆电气联系大大增强，为充分发挥工程的输电能力和效益，提高新疆电网的安全稳定水平，需要对750kV超高压在内的电磁环网的运行特性及关键断面输电能力、电磁环网在关键断面解环运行的方案、伊库线投运后南北疆多电源经济调度等方面开展研究。

2、主要研究内容

（1）分析了影响电磁环网稳定性和输电能力的敏感性因素；分析了各电磁环网解环前的静稳问题、暂稳问题，并提出相应的解环方案和控制措施；从供电可靠性、安全稳定性等方面分析了解环运行方案的适应性；分析不同电源比例下电网稳定特性。

（2）研究分析南北疆电源分布特性、负荷分布特性；分析不同时段水电与光伏、光伏与火电及南北疆负荷的互补性，指出南疆区内小互补、南北疆跨区大互补的多类型电源跨时空大容量协调互济特性。

（3）完成伊库线投运后南疆火电机组冬、夏两季最小开机方式的研究，基于南疆最小开机方式建立以南疆光伏最大消纳为目标的南北疆水、火、光电经济调度模型，通过对火电、水电出力的优化调度，提高了南疆光伏消纳能力。

（4）分析电网安全与大规模多电源协调互补之间的矛盾，电网潮流呈现送受交替情况，给电网带来较大运行压力和安全风险，制定建立具备适应性的三道防线技术保障体系和省调-地调、调度-运检、梯级水电调度“三维”协同控制管理保障体系。

3、技术原理及性能指标

（1）研究了跨大区750/220千伏电磁环网特性，提出电网解环方案和控制措施；

（2）研究了在新疆特殊地区和能源特殊分布下，同一省区内跨时空多电源优化控制策略研究；

（3）针对含水电-光电联合系统提出了一种适合电网调度的水电与光电协调控制方法，该方法考虑联合系统运行的各种限制，建立了考虑水情信息的水光互补多目标优化模型。

（4）针对含水电、光电和火电多种电源的长距离输电型电网提出了一种采用适合电网调度的水电、光电和火电优化调度模型从而确定光伏发电最大消纳能力的方法。

（5）750千伏伊库线运行条件恶劣，线路可检修时间不足半年，基于改进粒子群算法的安全性与经济性双目标的防御体系，降低线路故障对电网安全和新能源消纳的影响。

4、技术的创造性与先进性

创新点1：基于不同电压等级下多电磁环网，提出了多态方式下的潮流转移指标，构建了多态潮流转移规律库，解决了系统运行控制潮流风险研判难题。

创新点2：基于多电源时空分布特性、源荷运行特性，提出了基于断面功率约束的多电源优化调度模型，构建出一种跨区域多电源、多目标优化协调控制策略，最大限度的降低弃水弃光。

创新点3：基于联络线调控技术，提出了基于多约束条件的多能互补消纳空间的确定技术，确定新能源的动态接纳空间。

5、技术的成熟程度，适用范围和安全性

本次研究进一步提升智能电网优化调度水平和运行稳定性，将进一步提升电网调度驾驭大电网的能力，保障大电网安全、稳定、优质、经济运行，对提升电力服务质量和提升国家电网的社会形象有重要的现实意义。

6、应用情况

通过本项目实施，提升了新疆电网相关技术人员电网评估计算分析能力；提高了新能源消纳能力及南北疆电力外送能力，促进了新疆各新能源基地的开发，推动了新疆能源战略的实施，拉动了新疆区域经济的发展；对全球能源互联网战略，高比例清洁能源电网安全稳定运行，起到技术支撑作用；通过本项目，将新疆优势的一次能源转发为电力资源，形成优势资源转换和互补，并提供了研究的理论方向，多项研究成果已在国家电网公司和网省公司得以推广应用。

7、 推广价值情况

2016年上半年南疆地区弃光比为34.41%，通过本项目提高了新疆南疆光伏消纳能力，提升接纳电量2.68亿千瓦时，新能源过网费按0.02元考虑，则新增电网收益2.68×0.02=0.054亿元 ；新能源企业增加理论约2.68×0.2=0.54亿元。 社会效益方面： 本项目揭示了水、光互补特性，制定电力流向原则及电源送出网架规划，指导新疆电源开发；促进南疆光伏消纳，弃光比降低2.5%；促进伊犁地区水电优化利用，平均增加发电利用小时数450小时，有利于喀什河流域下游防洪、发电、灌溉、供水、生态、排沙减淤等多方面效益；提高电网运行的平稳水平，减少跳闸比例，降低抢修人员工作次数，提高系统可靠性，有助于维护自治区和平稳定局面；促进各发电企业精准投资，促进电能替代，降低环境污染。