電力企業(yè)智能電網(wǎng)強化運行管控策略

時間:2022-07-20 03:22:05

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電力企業(yè)智能電網(wǎng)強化運行管控策略

巴彥淖爾電網(wǎng)目前有火電、水電、風電、光伏等多種電力能源輸入,伴隨著能源清潔低碳轉(zhuǎn)型,節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展已成為電力行業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心驅(qū)動力,巴彥淖爾電業(yè)局為推動企業(yè)轉(zhuǎn)型升級,建設堅強、安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、綠色、高效電網(wǎng),綜合考慮電力分配負荷密度、供電路徑、保護的配合,牢牢把握大量新能源的接入和互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展對電網(wǎng)帶來的影響,圍繞“平安巴電、數(shù)字巴電”戰(zhàn)略工程目標,不斷提高電網(wǎng)控制的智能化水平,增強電網(wǎng)的綜合能源服務水平。

巴彥淖爾電網(wǎng)運行現(xiàn)狀

巴彥淖爾地區(qū)已形成河套—德嶺山—春坤山,河套—祥泰—千里山,德嶺山—巴中“一橫一縱一分支”的500kV主網(wǎng)架結構?!笆濉逼陂g,隨著500kV坤德二線、德河二線投用,根據(jù)電網(wǎng)結構、運行方式和電源、負荷分布特點,巴彥淖爾電網(wǎng)解環(huán)分區(qū)運行,形成以德嶺山、河套—祥泰、梅力更500kV變電站為依托的三個結構完善的220kV供電區(qū),通過500kV、220kV、110kV、35kV、10kV、6kV、0.4kV7個電壓等級向全市供電,同時向北對蒙古國銅礦開展跨國供電業(yè)務。當前“碳達峰、碳中和”加速向新能源轉(zhuǎn)型,同時也帶來了發(fā)電、儲能以及用電的新挑戰(zhàn)。從發(fā)電來看,從集中式向分布式演進,發(fā)電系統(tǒng)更靠近用戶,由過去的純用電用戶,發(fā)展為具備自發(fā)電的能力,這樣就產(chǎn)生了更多的雙向能源節(jié)點,地區(qū)電網(wǎng)目前已有分散式家庭發(fā)電791戶,總容量47.77MW,并呈上升趨勢,每月均有新用戶接入,電力網(wǎng)具備了網(wǎng)絡特征。儲能方面,以新能源為主體的發(fā)電,均需具備儲能的緩沖池,這使得供電網(wǎng)絡更加復雜。為實現(xiàn)低成本、零碳排放的新能源大規(guī)模儲能,亟待通過智能調(diào)度,最大限度利用綠電。而隨著智慧城市建設,電動汽車充電樁、住宅、建筑、工廠等能源管理系統(tǒng)逐步應用,構建智慧的能源電網(wǎng)勢在必行。

企業(yè)推進構建智能電網(wǎng)強化行管控的策略實施

夯實電網(wǎng)風險管控,保障電網(wǎng)安全運行結合地方經(jīng)濟社會發(fā)展,科學研判負荷增長趨勢,“十三五”期間巴彥淖爾電網(wǎng)年均負荷增速為3.0%,預計“十四五”期間巴彥淖爾電網(wǎng)年均負荷增速達到5.8%。超前布局電網(wǎng)規(guī)劃,推動智能電網(wǎng)建設與智慧城市規(guī)劃融合共進。根據(jù)輸變電設備停電檢修計劃,全面梳理電網(wǎng)運行風險,精準分析電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié),動態(tài)開展消缺技改、大修項目儲備,依托“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,城區(qū)以提高可靠性為主,合理安排新建聯(lián)絡、絕緣化改造、配電自動化等工程;農(nóng)村地區(qū)以提高農(nóng)牧民用電質(zhì)量為主,有序推進“卡脖子”、優(yōu)化中低壓供電半徑等工程;新能源送出受阻的區(qū)域,河套供電區(qū)積極推進風電匯聚站的升壓運行,德嶺山供電區(qū)增加運行主變,最大限度促進新能源消納。通過“消除安全隱患”“提高可靠性”和“提高新能源消納”等8個類別專項改造工程,加快網(wǎng)架結構完善、重載線路治理,提升電網(wǎng)風險抵御能力。動態(tài)開展電網(wǎng)運行風險評估、定級,及時電網(wǎng)運行風險預警,對各級電網(wǎng)運行風險進行管控,在電網(wǎng)運行方式安排中,按照“全面評估、先降后控”的風險控制原則,強化電網(wǎng)運行安全風險管控,強化輸變電工程施工安全風險管控,強化生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場安全風險管控。保障電網(wǎng)風險可控、在控,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。強化電網(wǎng)智能控制,構建智慧能源電網(wǎng)在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提下,企業(yè)從抓好主網(wǎng)穩(wěn)定管理、加強電網(wǎng)運行管理、擴展多元化延伸服務3個方面入手,不斷加強電網(wǎng)智能管控和提升需求側用電體驗。一是梳理母線、同桿線路故障分析結論,結合生產(chǎn)檢修,將《穩(wěn)定導則》的新要求有效落實到具體工作,采取“逢停必算,一停一案”的原則,主動做好安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的計算分析,完成各種方式的安全校核,不斷夯實電網(wǎng)穩(wěn)定管理與運行控制。二是推進綜合停電精益化管理,按照“六優(yōu)先、九結合”的原則,統(tǒng)籌安排電網(wǎng)計劃檢修,積極應用移動變電站轉(zhuǎn)帶重要負荷,預安排停電時間大幅降低,并加強配網(wǎng)帶電作業(yè)“三全能力”建設,2020年完成配網(wǎng)帶電作業(yè)1752次,同比增長65.9%,配電用戶重復停電比例同比下降30.55%。三是扎實開展低電壓治理工作,通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓、加裝無功補償裝置等措施,解決低壓線路77條、低壓臺區(qū)42個、低壓用戶5856戶,不斷提高用戶用電質(zhì)量。四是推行線路狀態(tài)調(diào)度和網(wǎng)絡下令,拓展程序化操作應用,強化斷面潮流運行管控,提升電網(wǎng)調(diào)控運行應急能力。五是積極推進無人機、帶電檢測、機器人、在線監(jiān)測等智能運檢技術應用,拓展設備數(shù)據(jù)收集途徑,實現(xiàn)電網(wǎng)設備分析預警和全景可視,提高電網(wǎng)風險感知能力。六是將互聯(lián)網(wǎng)作為平臺打造多元化延伸服務,構建“互聯(lián)網(wǎng)+客戶”的服務模式,即通過微信公眾平臺、95598客服電話、蒙電E家App等網(wǎng)絡渠道開展咨詢服務、網(wǎng)絡營銷和用能服務,方便廣大用戶直接在網(wǎng)上辦理相關業(yè)務。七是優(yōu)化網(wǎng)上服務類型和服務內(nèi)容,通過掃碼辦電、一鍵預約、客戶經(jīng)理制等特色功能,不斷提升用戶的用電體驗,通過城鎮(zhèn)網(wǎng)格化服務,實現(xiàn)線上線下業(yè)務的無縫銜接。八是不斷提升綜合能源服務水平,迄今為止,由企業(yè)參與建設的充電樁就超過了15個,并力求在不久的將來打造密度大、輻射范圍廣的綠色充電服務網(wǎng)絡,更好的方便城市居民綠色出行,構筑巴彥淖爾市智慧充電網(wǎng)體系。

隱患排查設備改造,提高設備管理質(zhì)效

深入開展技術監(jiān)督預警工作,落實34項全過程技術監(jiān)督精益化管理實施細則,對輸、變、配等10個專業(yè)進行技術督查。有序推進繼電保護定值、安全自動裝置、五防閉鎖裝置、開關柜凝露等7項設備隱患排查治理工作,完成5829臺(組)輸變電設備狀態(tài)檢修預評價工作,發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)設備7臺(組),電網(wǎng)設備狀態(tài)檢修成效顯著。開展二次裝置操作系統(tǒng)專項治理,完成22套Windows操作系統(tǒng)和44套VxWorks操作系統(tǒng)二次裝置改造,設備運行水平明顯提高。為徹底解決地區(qū)網(wǎng)內(nèi)3座變電站4臺變壓器繞組抗短路能力不足問題,統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟技術指標,按照輕重緩急分層實施的原則,遵照徹底更換、返廠加固改造、加裝限流電抗器及監(jiān)視運行等方式結合實施,保證一次設備運行安全,全力提升設備精益管理。同時,為解決強迫油循環(huán)變壓器冷卻面積小,變壓器空載損耗所產(chǎn)生的熱量散出受阻,油流速而導致油流帶電引起主變內(nèi)部放電等變壓器運行風險,對地區(qū)電網(wǎng)采用強迫油循環(huán)的11座變電站16臺變壓器進行冷卻系統(tǒng)改造,重新設計冷卻系統(tǒng)控制箱,油路中去掉潛油泵從而根除了強油循環(huán)的弊端,保障變壓器安全可靠運行,提高設備管理質(zhì)效。

完善電網(wǎng)智能化建設,強化電網(wǎng)自愈效能

近年來,地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模不斷升級發(fā)展,110kV及以下配電網(wǎng)智能化建設和應用水平大幅提高,備用電源自投裝置在巴彥淖爾電網(wǎng)中得到廣泛應用。從最初的短路電流超標的5座城區(qū)主要供電變電站分段備自投的應用,到彌補具備雙電源進線無分段開關的變電站110kV進線備自投的使用,再到解決由于不滿足保護整定規(guī)程要求,長期解環(huán)運行存在六級電網(wǎng)風險的三角負荷環(huán)遠方備自投的推廣,以及常規(guī)變電站自適應備自投,容載比高的廠站變壓器備自投的不斷完善,備用電源自投裝置對提升地區(qū)電網(wǎng)自愈能力的發(fā)揮著積極作用。隨著配電自動化系統(tǒng)的建設,地區(qū)配電網(wǎng)通過集中調(diào)控方式實現(xiàn)配網(wǎng)饋線自動化。當配電線路發(fā)生故障時,系統(tǒng)根據(jù)從配電主站和配電終端等獲取的故障相關信息進行故障判斷與定位、隔離和非故障區(qū)域恢復供電,自愈配電網(wǎng)。充分發(fā)揮配電網(wǎng)的主動預防、自我恢復能力,快速而準確地隔離故障區(qū)域,助力分布式發(fā)電、儲能與微網(wǎng)的并網(wǎng)與優(yōu)化運行。

不停電倒負荷技術推廣,提升配網(wǎng)供電能力

隨著地區(qū)城農(nóng)網(wǎng)改造力度和配網(wǎng)行動計劃的深入建設,配網(wǎng)結構日臻完善?,F(xiàn)階段配網(wǎng)在預檢預試、新設備接入,檢修維護、事故缺陷處理時,倒負荷大多采用“先斷后合”的操作方式。國資委對供電可靠性指標考核越來越嚴,蒙西電網(wǎng)城市用戶系統(tǒng)平均停電時間時戶數(shù)指標逐年下降。巴彥淖爾電業(yè)局積極轉(zhuǎn)變工作思路,對配電網(wǎng)運行情況進行調(diào)查統(tǒng)計,截至2020年12月底,全網(wǎng)10kV配電線路總計651條,其中城區(qū)線路179條是涉及城市用戶系統(tǒng)平均停電時間戶數(shù)指標,具備互聯(lián)“手拉手”條件的151條,互聯(lián)轉(zhuǎn)帶率為84.4%。通過梳理地區(qū)配電網(wǎng)10kV合解電磁環(huán)不停電倒負荷的6種運行方式,合理選擇合環(huán)片區(qū),采集電網(wǎng)實際運行數(shù)據(jù),進行案例計算和分析,依據(jù)計算結果,制定10kV合環(huán)轉(zhuǎn)電工作策略,首次在蒙西電網(wǎng)進行10kV合環(huán)轉(zhuǎn)電成功,并進行理論仿真和試驗數(shù)據(jù)比對,總結計算與試驗控制風險注意事項,助推不停電倒負荷在地區(qū)配電網(wǎng)廣泛應用。隨著配電網(wǎng)不停電倒負荷技術在地區(qū)電網(wǎng)推廣應用,大幅縮短地區(qū)配電網(wǎng)停電時間,減少運維人員操作工作量,降低操作風險,實現(xiàn)了生產(chǎn)管理的提檔升級。

筑牢網(wǎng)源協(xié)調(diào)管理,全力推動新能源消納

在“雙碳”目標引領下,內(nèi)蒙古地區(qū)新能源發(fā)電的發(fā)展建設速度將會加速,預計到2025年,地區(qū)并網(wǎng)新能源裝機將由5181.45MW增加至7042.02MW,占比由69.13%提升到84.28%。新能源的大規(guī)模、高比例接入,既是能源結構優(yōu)化的外部約束,也是向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的內(nèi)在需求。電力系統(tǒng)的社會角色和功能需求在發(fā)生變化,企業(yè)在統(tǒng)籌處理好近期與遠期、安全與發(fā)展、低碳與高效等關系的基礎上,深入研究現(xiàn)代電力系統(tǒng),推進源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展。一是合理規(guī)劃新能源發(fā)展規(guī)模、布局和時序,推動新能源規(guī)劃與智能電網(wǎng)發(fā)展相適應,不斷優(yōu)化網(wǎng)架結構,力促新能源消納。二是規(guī)范新能源場站涉網(wǎng)保護整定的技術原則和安全自動裝置的配置要求,切實保障新能源企業(yè)入網(wǎng)安全。三是常態(tài)化開展新能源企業(yè)涉網(wǎng)安全和電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全“全覆蓋”檢查工作,不斷加強涉網(wǎng)安全技術監(jiān)督,提高電力系統(tǒng)整體運行效率。四是按照電網(wǎng)逆調(diào)壓原則,分負荷時段、有針對性地制定新能源場站AVC電壓調(diào)整曲線,制定《自動電壓控制(AVC)系統(tǒng)運行管理規(guī)定》,規(guī)范AVC填庫流程并設計AVC填庫模板。自主對AVC系統(tǒng)閉鎖條件進行梳理,規(guī)范限定條件,充分保證AVC控制安全。五是將地區(qū)電網(wǎng)所有新能源場站的AVC、SVG等無功補償設備納入地調(diào)許可范圍,全面管控涉網(wǎng)新能源電壓調(diào)整和涉網(wǎng)變電站的電能質(zhì)量。多措并舉保障和促進新能源電力消納和入網(wǎng)安全,引導和保障高比例新能源電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。企業(yè)始終將安全第一的理念貫穿生產(chǎn)經(jīng)營管理全過程,在統(tǒng)籌好安全與發(fā)展的基礎上,通過風險預警與梳理,構建堅強骨干網(wǎng)架,夯實電網(wǎng)運行安全。加強主網(wǎng)穩(wěn)定管理、電網(wǎng)運行管理、用戶側服務管理,推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級。常態(tài)化開展技術監(jiān)督和隱患排查,積極推進一、二次設備技術改造,實現(xiàn)設備精益化管理與技術監(jiān)督精益化管理雙提升。根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架結構,有針對性地應用備用電源自投裝置,有效提高電網(wǎng)自愈能力。創(chuàng)新性的開展不停電倒負荷技術,不斷提高配電網(wǎng)供電的可靠性。加強網(wǎng)源協(xié)調(diào)管理,力促新能源消納等6個方面管控策略,精益電網(wǎng)管理水平、加強設備運行質(zhì)效、優(yōu)化電網(wǎng)運行管控、打造堅強智能電網(wǎng),提升電網(wǎng)的綜合能源服務水平。

作者:張瑞平 杜錦昉 單位:內(nèi)蒙古電力(集團)有限責任公司巴彥淖爾電業(yè)局