基於750西環網的多電源調控優化互動策略關鍵技術研究與應用

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基於750西環網的多電源調控優化互動策略關鍵技術研究與應用近年來，新疆電網持續快速發展，電網結構和運行特性都發生較大變化，新疆電網750千伏環網骨幹網架的雛形進一步顯現。如何實現在電網安全形式下電力能源協調優化控制，亟待深入分析研究。

目錄

1、課題來源與背景

近年來，新疆電網持續快速發展，電網結構和運行特性都發生較大變化，新疆電網750千伏環網骨幹網架的雛形進一步顯現。如何實現在電網安全形式下電力能源協調優化控制，亟待深入分析研究。

（1）多個跨大區750kV與220kV電磁環網，給電網安全穩定帶來較大風險，增加了電網運行控制難度，需要研究超高壓初步成網後與220kV電網的協調運行控制策略，充分發揮超高壓電網的輸電能力。

（2）隨着750千伏伊犁至庫車輸變電工程線路投運後，將首次形成新疆環天山西段750千伏大環網網架結構，實現南北疆電力互供、水電與光伏互補，南北疆電氣聯繫大大增強，為充分發揮工程的輸電能力和效益，提高新疆電網的安全穩定水平，需要對750kV超高壓在內的電磁環網的運行特性及關鍵斷面輸電能力、電磁環網在關鍵斷面解環運行的方案、伊庫線投運後南北疆多電源經濟調度等方面開展研究。

2、主要研究內容

（1）分析了影響電磁環網穩定性和輸電能力的敏感性因素；分析了各電磁環網解環前的靜穩問題、暫穩問題，並提出相應的解環方案和控制措施；從供電可靠性、安全穩定性等方面分析了解環運行方案的適應性；分析不同電源比例下電網穩定特性。

（2）研究分析南北疆電源分布特性、負荷分布特性；分析不同時段水電與光伏、光伏與火電及南北疆負荷的互補性，指出南疆區內小互補、南北疆跨區大互補的多類型電源跨時空大容量協調互濟特性。

（3）完成伊庫線投運後南疆火電機組冬、夏兩季最小開機方式的研究，基於南疆最小開機方式建立以南疆光伏最大消納為目標的南北疆水、火、光電經濟調度模型，通過對火電、水電出力的優化調度，提高了南疆光伏消納能力。

（4）分析電網安全與大規模多電源協調互補之間的矛盾，電網潮流呈現送受交替情況，給電網帶來較大運行壓力和安全風險，制定建立具備適應性的三道防線技術保障體系和省調-地調、調度-運檢、梯級水電調度「三維」協同控制管理保障體系。

3、技術原理及性能指標

（1）研究了跨大區750/220千伏電磁環網特性，提出電網解環方案和控制措施；

（2）研究了在新疆特殊地區和能源特殊分布下，同一省區內跨時空多電源優化控制策略研究；

（3）針對含水電-光電聯合系統提出了一種適合電網調度的水電與光電協調控制方法，該方法考慮聯合系統運行的各種限制，建立了考慮水情信息的水光互補多目標優化模型。

（4）針對含水電、光電和火電多種電源的長距離輸電型電網提出了一種採用適合電網調度的水電、光電和火電優化調度模型從而確定光伏發電最大消納能力的方法。

（5）750千伏伊庫線運行條件惡劣，線路可檢修時間不足半年，基於改進粒子群算法的安全性與經濟性雙目標的防禦體系，降低線路故障對電網安全和新能源消納的影響。

4、技術的創造性與先進性

創新點1：基於不同電壓等級下多電磁環網，提出了多態方式下的潮流轉移指標，構建了多態潮流轉移規律庫，解決了系統運行控制潮流風險研判難題。

創新點2：基於多電源時空分布特性、源荷運行特性，提出了基於斷面功率約束的多電源優化調度模型，構建出一種跨區域多電源、多目標優化協調控制策略，最大限度的降低棄水棄光。

創新點3：基於聯絡線調控技術，提出了基於多約束條件的多能互補消納空間的確定技術，確定新能源的動態接納空間。

5、技術的成熟程度，適用範圍和安全性

本次研究進一步提升智能電網優化調度水平和運行穩定性，將進一步提升電網調度駕馭大電網的能力，保障大電網安全、穩定、優質、經濟運行，對提升電力服務質量和提升國家電網的社會形象有重要的現實意義。

6、應用情況

通過本項目實施，提升了新疆電網相關技術人員電網評估計算分析能力；提高了新能源消納能力及南北疆電力外送能力，促進了新疆各新能源基地的開發，推動了新疆能源戰略的實施，拉動了新疆區域經濟的發展；對全球能源互聯網戰略，高比例清潔能源電網安全穩定運行，起到技術支撐作用；通過本項目，將新疆優勢的一次能源轉發為電力資源，形成優勢資源轉換和互補，並提供了研究的理論方向，多項研究成果已在國家電網公司和網省公司得以推廣應用。

7、 推廣價值情況

2016年上半年南疆地區棄光比為34.41%，通過本項目提高了新疆南疆光伏消納能力，提升接納電量2.68億千瓦時，新能源過網費按0.02元考慮，則新增電網收益2.68×0.02=0.054億元 ；新能源企業增加理論約2.68×0.2=0.54億元。 社會效益方面： 本項目揭示了水、光互補特性，制定電力流向原則及電源送出網架規劃，指導新疆電源開發；促進南疆光伏消納，棄光比降低2.5%；促進伊犁地區水電優化利用，平均增加發電利用小時數450小時，有利於喀什河流域下游防洪、發電、灌溉、供水、生態、排沙減淤等多方面效益；提高電網運行的平穩水平，減少跳閘比例，降低搶修人員工作次數，提高系統可靠性，有助於維護自治區和平穩定局面；促進各發電企業精準投資，促進電能替代，降低環境污染。