中國儲能網(wǎng)訊：西北地區(qū)是我國重要的新能源基地，近年來新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模快速增長。進(jìn)入“十四五”以來，西北電網(wǎng)新能源發(fā)電裝機(jī)年均增加4500萬千瓦，裝機(jī)規(guī)模較“十三五”末增長152%。目前，西北電網(wǎng)總發(fā)電裝機(jī)和新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模均位居全國前列。
近年來，國家電網(wǎng)有限公司西北分部從強(qiáng)化網(wǎng)架支撐、創(chuàng)新運(yùn)行管理模式等方面加快建設(shè)西北新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)，提高電網(wǎng)承載力和調(diào)控能力，保障新能源高水平消納。
強(qiáng)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)支撐，促進(jìn)電力大規(guī)模跨省跨區(qū)輸送
3月23日，±800千伏隴東—山東特高壓直流輸電工程直流系統(tǒng)帶電調(diào)試正式啟動，涉及試驗項目759項。這是全國首個雙極高、低端直流系統(tǒng)同步啟動帶電調(diào)試的特高壓直流輸電工程。該工程是我國首個“風(fēng)光火儲一體化”大型綜合能源基地外送項目，起于甘肅慶陽換流站，止于山東東平換流站，線路全長926.4千米，設(shè)計輸電容量800萬千瓦。工程投運(yùn)后，將有力促進(jìn)甘肅的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，推動隴東革命老區(qū)及黃河流域高質(zhì)量發(fā)展，同時更好保障山東電力可靠供應(yīng)。
“沒有強(qiáng)大的交流電網(wǎng)作支撐，直流輸電‘高速路’將難以發(fā)揮效能?！蔽鞅彪娏φ{(diào)度控制中心主任任景說。此前，該中心抽調(diào)各專業(yè)技術(shù)骨干進(jìn)駐慶陽換流站配套交流系統(tǒng)調(diào)試現(xiàn)場，歷時11天累計完成128項調(diào)試項目，實現(xiàn)了交流系統(tǒng)提前半年投產(chǎn)，為隴東—山東特高壓直流輸電工程直流系統(tǒng)啟動帶電調(diào)試打牢了基礎(chǔ)。
配套火電可有效平抑新能源發(fā)電功率波動，保障直流輸電系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。3月5日，華能正寧電廠1號機(jī)組168小時滿負(fù)荷試運(yùn)行結(jié)束，性能指標(biāo)全面達(dá)標(biāo)，進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營階段。12日，電廠2號機(jī)組首次并網(wǎng)，開展各項啟動調(diào)試工作。電廠全面投產(chǎn)后，將為隴東—山東特高壓直流輸電工程提供穩(wěn)定電力支撐，增強(qiáng)區(qū)域電網(wǎng)安全性和可靠性。
當(dāng)前，±800千伏寧夏—湖南、哈密—重慶特高壓直流輸電工程正在加快建設(shè)。此外，青藏直流二期擴(kuò)容工程今年也將啟動。這些工程投產(chǎn)后，西北電網(wǎng)直流外送線路將達(dá)14回，總?cè)萘?531萬千瓦。國網(wǎng)西北分部將做好新建特高壓直流送端交流系統(tǒng)及配套電源送出工程的調(diào)試，保障直流工程“建成即滿送”。
創(chuàng)新運(yùn)行管理模式，保障“沙戈荒”大基地安全運(yùn)行與電力送出
目前我國規(guī)劃的三批次“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地（以下簡稱“沙戈荒”大基地）總規(guī)模為2.32億千瓦，其中西北地區(qū)規(guī)模為1.18億千瓦，占比達(dá)51%。截至3月底，西北地區(qū)“沙戈荒”大基地已投產(chǎn)6475萬千瓦，預(yù)計年內(nèi)完成剩余規(guī)模投產(chǎn)?！吧掣昊摹贝蠡卮蠖辔恢闷h(yuǎn)、環(huán)境惡劣，且在極小的地域范圍內(nèi)集中接入大量新能源，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及電力調(diào)度帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
國網(wǎng)西北分部創(chuàng)新“沙戈荒”大基地調(diào)度運(yùn)行管理模式，將配套火電、新能源與直流打捆形成獨(dú)立控制區(qū)，靈活調(diào)節(jié)內(nèi)部資源，確保直流穩(wěn)定外送，富余能力向全網(wǎng)開放，并通過市場化手段實現(xiàn)上述設(shè)計。“我們將推動建設(shè)全國首個‘沙戈荒’短期平衡電力市場，服務(wù)風(fēng)光火儲相互調(diào)節(jié)需求，支撐‘沙戈荒’大基地穩(wěn)定運(yùn)行；推動‘沙戈荒’大基地電源富余能力參與省間輔助服務(wù)、省間現(xiàn)貨等跨省跨區(qū)電力交易，促進(jìn)資源在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置?！蔽鞅彪娏φ{(diào)度控制中心計劃與市場處副處長高敏說。
面對“沙戈荒”新能源大規(guī)模并網(wǎng)帶來的一系列電網(wǎng)穩(wěn)定問題，國網(wǎng)西北分部推進(jìn)新能源仿真模型實測建模，持續(xù)提升仿真計算精度，并推動首個寬頻協(xié)同防控系統(tǒng)在西北地區(qū)的“沙戈荒”大基地實現(xiàn)全覆蓋；研發(fā)“沙戈荒”大基地智慧電壓控制功能，破解了大基地電壓控制難題，保障基地安全運(yùn)行與電量高效送出。西北電力調(diào)度控制中心系統(tǒng)運(yùn)行處處長程林介紹，智慧電壓控制功能自3月份上線試運(yùn)行以來，將±800千伏上海廟—山東特高壓直流送端近區(qū)電網(wǎng)電壓合格率提高至99.8%，并顯著降低了電壓波動率。
深化網(wǎng)源協(xié)調(diào)管理，增強(qiáng)新能源電源涉網(wǎng)安全性能
隨著新能源發(fā)電占比不斷提高，新能源電源需逐步承擔(dān)起主體電源的安全責(zé)任，實現(xiàn)從跟網(wǎng)到構(gòu)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行需求提供相應(yīng)的安全支撐。
國網(wǎng)西北分部前期在青海、陜西等地的新能源基地累計開展了超2500萬千瓦規(guī)模的新能源發(fā)電機(jī)組暫態(tài)性能優(yōu)化試點改造。新能源發(fā)電機(jī)組經(jīng)過改造后，涉網(wǎng)性能顯著提升，在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的同時提高電網(wǎng)外送能力近500萬千瓦。然而，新能源電源投產(chǎn)后再改造，不僅工作量大，也增加了新能源場站運(yùn)營成本。
針對這一問題，國網(wǎng)西北分部創(chuàng)新推行“先優(yōu)化、再并網(wǎng)”的新能源暫態(tài)性能優(yōu)化工作模式，并逐步在隴東—山東、寧夏—湖南、哈密—重慶三項直流工程的配套新能源基地開展規(guī)?；瘧?yīng)用。國能寧夏龍源新能源有限公司副總經(jīng)理常耀華表示：“相較于傳統(tǒng)的暫態(tài)優(yōu)化‘先并網(wǎng)、后改造’方案，在并網(wǎng)前提前做好參數(shù)優(yōu)化配置，能顯著降低我們后期的整改成本及設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險，為項目高質(zhì)量投產(chǎn)提供了有力保障?！?
“伴隨著新能源持續(xù)快速發(fā)展，相關(guān)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。以慶東直流為例，其配套翼珍、翼展100萬千瓦新能源場站采用了全國首例風(fēng)光同場共饋線接入方式，有助于降低建設(shè)成本，但風(fēng)電、光伏發(fā)電的耦合影響也給調(diào)度運(yùn)行及涉網(wǎng)安全等帶來了一系列挑戰(zhàn)?！敝袊娏茖W(xué)研究院新能源所分布式新能源應(yīng)用技術(shù)研究室主任陳寧介紹。
在國家電力調(diào)度控制中心的統(tǒng)籌下，國網(wǎng)西北分部聯(lián)合中國電科院、國網(wǎng)甘肅電力等單位，研究并編制了國內(nèi)首個風(fēng)光同場共饋線涉網(wǎng)性能技術(shù)要求與測試規(guī)范。2024年11月29日，國內(nèi)首個大型風(fēng)光同場共饋線新能源場站人工短路擾動試驗在翼珍、翼展100萬千瓦新能源電站完成，驗證了大規(guī)模風(fēng)光同場共饋線新能源涉網(wǎng)性能和仿真模型參數(shù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)同類新能源項目并網(wǎng)提供了參考。
“沙戈荒”大基地穩(wěn)步建設(shè)的同時，配套的電力外送通道也在加快建設(shè)。國網(wǎng)西北分部正深入探索創(chuàng)建“沙戈荒”大基地獨(dú)立控制區(qū)調(diào)度運(yùn)行模式，提升適應(yīng)新能源發(fā)展形勢的能力，服務(wù)新能源高質(zhì)量發(fā)展。
