中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：西北地區(qū)是我國(guó)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(zhǎng)。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(zhǎng)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(guó)前列。
近年來，國(guó)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)?？缡】鐓^(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(dòng)，涉及試驗(yàn)項(xiàng)目759項(xiàng)。這是全國(guó)首個(gè)雙極高、低端直流系統(tǒng)同步啟動(dòng)帶電調(diào)試的特高壓直流輸電工程。該工程是我國(guó)首個(gè)“風(fēng)光火儲(chǔ)一體化”大型綜合能源基地外送項(xiàng)目，起于甘肅慶陽換流站，止于山東東平換流站，線路全長(zhǎng)926.4千米，設(shè)計(jì)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(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)隴東革命老區(qū)及黃河流域高質(zhì)量發(fā)展，同時(shí)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(chǎng)，歷時(shí)11天累計(jì)完成128項(xiàng)調(diào)試項(xiàng)目，實(shí)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(dòng)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(dòng)，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(hào)機(jī)組168小時(shí)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(yíng)階段。12日，電廠2號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)，開展各項(xiàng)啟動(dòng)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(dòng)。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(guó)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(guó)規(guī)劃的三批次“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地（以下簡(jiǎn)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(jì)年內(nèi)完成剩余規(guī)模投產(chǎn)。“沙戈荒”大基地大多位置偏遠(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(guó)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(chǎng)化手段實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)?！拔覀儗⑼苿?dòng)建設(shè)全國(guó)首個(gè)‘沙戈荒’短期平衡電力市場(chǎng)，服務(wù)風(fēng)光火儲(chǔ)相互調(diào)節(jié)需求，支撐‘沙戈荒’大基地穩(wěn)定運(yùn)行；推動(dòng)‘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。”西北電力調(diào)度控制中心計(jì)劃與市場(chǎng)處副處長(zhǎng)高敏說。
面對(duì)“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(guó)網(wǎng)西北分部推進(jìn)新能源仿真模型實(shí)測(cè)建模，持續(xù)提升仿真計(jì)算精度，并推動(dòng)首個(gè)寬頻協(xié)同防控系統(tǒng)在西北地區(qū)的“沙戈荒”大基地實(shí)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(zhǎng)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(dòng)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(shí)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(guó)網(wǎng)西北分部前期在青海、陜西等地的新能源基地累計(jì)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(diǎn)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(shí)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(chǎng)站運(yùn)營(yíng)成本。
針對(duì)這一問題，國(guó)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(xiàng)直流工程的配套新能源基地開展規(guī)模化應(yīng)用。國(guó)能寧夏龍?jiān)葱履茉从邢薰靖笨偨?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(xiǎn)，為項(xiàng)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(chǎng)站采用了全國(guó)首例風(fēng)光同場(chǎng)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?guó)電力科學(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(guó)家電力調(diào)度控制中心的統(tǒng)籌下，國(guó)網(wǎng)西北分部聯(lián)合中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)甘肅電力等單位，研究并編制了國(guó)內(nèi)首個(gè)風(fēng)光同場(chǎng)共饋線涉網(wǎng)性能技術(shù)要求與測(cè)試規(guī)范。2024年11月29日，國(guó)內(nèi)首個(gè)大型風(fēng)光同場(chǎng)共饋線新能源場(chǎng)站人工短路擾動(dòng)試驗(yàn)在翼珍、翼展100萬千瓦新能源電站完成，驗(yàn)證了大規(guī)模風(fēng)光同場(chǎng)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(xiàng)目并網(wǎng)提供了參考。
“沙戈荒”大基地穩(wěn)步建設(shè)的同時(shí)，配套的電力外送通道也在加快建設(shè)。國(guó)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(shì)的能力，服務(wù)新能源高質(zhì)量發(fā)展。
