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小水電和負荷參與調度優化研究項目雅安地處成都平原向青藏高原過渡地帶，相對高差較大，境內降水豐沛，水力資源得天獨厚，全市大、小水電站眾多，本地水電資源優勢明顯。

一、背景

1.技術應用所屬行業特點、機遇與挑戰

雅安地處成都平原向青藏高原過渡地帶，相對高差較大，境內降水豐沛，水力資源得天獨厚，全市大、小水電站眾多，本地水電資源優勢明顯。然而，網內發電預測能力較弱，導致同流域上下游電站在發電安排上不能協同配合，水資源不能實現最大化利用，資源優勢無法轉化為經濟效益；併網電廠與電力用戶在發、用電上缺乏協調，清潔、低廉的網內自發電不能充分利用和最大化消納，「高買低賣」、「又上又下」現象並存，拉高了購電成本。

2.技術應用所解決的行業難點、熱點問題，必要性及重要意義

該項目主要是通過收集2014-2017年全網電力電量數據和氣象水文數據，對數據進行清洗處理後，採用基於氣象、水文信息和相似日分類選取的預測模型，運用溫濕度、降水量、水位和歷史電量相關性分析和相似日評價函數，從氣象和水文的歷史數據中選擇出相似日，結合相似日的發電量和相似日與預測日的氣象和水文數據建立相似日預測模型，並在使用中更新完善模型。

二、應用案例

1.項目概述

小水電和負荷參與調度優化的研究成果，以國家和四川省對提升分布式清潔能源的消納政策為依託，在雅安公司調度自動化系統中，優化新增小水電和負荷參與調度的調度優化管理功能，藉助區域電力市場化開展，在雅安地區富含小水電等分布式能源的區域電網調度相關的各市場主體中進行推廣應用。

自2017年起，截至目前已在四川區域開展相關項目13項，完成26個小水電站信息化改造及系統接入，實現電力電量信息自動採集上傳，實現小水電站集中監控，為開展優化調度奠定基礎，同時滿足了直接（或打包）參加電力交易的基本條件，增強電改環境下小水電站的適應能力。

同時推動開展雅安區域用戶側（大用戶）內部智能化改造，對經開區大用戶進行批量調研，確定改造方案、簽訂代維服務意向委託書，制定進行相應的智能化改造和數據接入方案並完成項目建設。

對電網公司直屬和控股電站，已完成趕羊溝、富莊兩座水電站試點改造，完成數據採集的前置應用搭建、VPN通道建設及安全設置工作。其後將繼續逐步進行設備改造建設和數據接入工作，推廣系統應用範圍。

2.主要效益

通過本項目形成的相關合同額636.23萬，完成源網荷-服務平台基本建設，並完成26個小水電站信息化改造及系統接入。後續1-2年將完成其餘小水電站接入並逐步完成雅安區域用戶側（大用戶）內部智能化改造，預計經過本項目帶動，雅安區域項目建設和系統運營在未來兩年整體新增銷售收入2000萬元，同時源網荷-服務平台將在未來3-5年在四川及其它西南部省份開展應用推廣，預計拓展項目規模達1.6億元。

社會效益與間接經濟效益

1）安全效益

通過小水電和負荷參與調度優化的建設中的多種互動平衡模式，處理小水電發電的間歇性和波動性問題，提高系統運行安全水平。同時，規範小水電管理，最大限度解決小水電涉網安全問題。在服務質量方面，小水電和負荷參與調度優化的建設可以為電力用戶提供更精準、高效的服務，用戶用電質量得到保證，提高了供電可靠性。

2）社會效益

在服務質量方面，小水電和負荷參與調度優化的建設可以為電力用戶提供更精準、高效的服務，用戶用電質量得到保證，提高了供電可靠性。在環保效益方面，由於提高清潔能源（小水電）消納能力，保持雅安地區用戶使用清潔能源。在節能方面：通過用能建議等新增服務，提高用戶乃至社會的能源利用效率。

3）管理效益

通過小水電和負荷參與調度優化的建設的多種互動平衡優化模式，一是減少了無功的不合理流動，使系統損耗（網損）有效降低，提高經濟運行的效率；二是提高設備利用效率，減少電壓損耗，在提高供電質量的同時進一步降低線損；三是通過發、用電預測，合理安排上下游水電站有序發電，實現水資源的最大化利用，儘可能減少發電損失，並在力所能及範圍內滿足各級電廠需求，提高公司現有小水電站管理水平，幫助雅安供電公司在電改環境中搶占先機。

3）間接經濟效益

以2018年數據進行計算：上網10.7億千萬時，下網16.7億千萬時，上、下網之間存在6億千萬時的電量倒掛，豐水期上網電價0.25元/kWh，枯水期下網電價0.37元/kWh上、下網平均價差按0.12元計算，發電側可調節出力為倒掛電量的15%，負荷側可調節能力為倒掛電量的5%，年可調節電量1.2億千萬時，當年增加1440萬元收入。

三、技術要點

（1）基於雅安小水電和負荷參與調度優化的現狀分析，研究雅安特色的小水電和負荷參與調度優化體系，以信息整合和業務協同為目標，將大數據、雲計算、物聯網、移動互聯網等先進理念與電力系統客觀運行規律相結合，充分運用互聯網技術、通信技術等多種技術手段，實現對發電、電網和用戶數據的實時掌控、智能化處理與分析，建立小水電、電網與負荷三者之間的多種互動模式，實現對各種需求的智能化響應和智能化決策支持，實現對能源資源的最大化利用。

（2）將小水電納入發電計劃管理，實現發電機組中小尺度發電出力預測，建立流域和全網集群聯合發電運行優化模型，實現發電側運行可控和在控的管理模式。

（3）針對用戶的電力運維專業化不足的問題，提供用戶側的設備運維、用電行為分析和節能諮詢，引導用戶有序用電，並通過相關機制引導用戶願意接受需求側響應。

（4）在主網配網協同控制的基礎上，在滿足電力可靠持續供應和優質電能質量的前提下，如何實現配電系統中小水電、電網和負荷三者間的柔性互動優化，並進行在時間尺度、空間布局、運行狀態三個維度進行小水電、電網、負荷的協同優化調度設計，實現資源優化配置。

四、應用前景

該項成果將有助於改善制定電網參與經濟調度的決策策略，包括電量盈餘策略和電量缺口策略；同時，該項成果的推廣將有助於提升雅安地區發用電預測水平，保障雅安電網安全（併網電廠和用電負載）；雅安電網經濟調度，轉化資源優勢為經濟優勢；為雅安泛在電力物聯網建設提供數據支撐。