適應西北“三型”電網(wǎng)發(fā)展形勢下的調(diào)度運行模式分析

1 適應西北“三型”電網(wǎng)發(fā)展形勢下的調(diào)度運行模式意義

西北地區(qū)新能源資源富集，是全國最重要的能源基地之一。近十年西北電網(wǎng)新能源和跨區(qū)直流飛速發(fā)展，新能源裝機已突破一億千瓦，直流外送規(guī)模已達5471萬千瓦，外送規(guī)模、新能源裝機規(guī)模、新能源裝機占比均高居六大區(qū)域電網(wǎng)首位，整體呈現(xiàn)大火電、大清潔能源通過“大直流”送出的格局，新能源高占比送端大電網(wǎng)特征凸顯。國家西北電網(wǎng)在2019年推進“三型兩網(wǎng)”電力市場機制建設、爭取電力交易工作新突破，在相關會議中介紹了有關西北電力市場在2018年的運營情況、工作特點及2019年工作的要點，同時明確了2019年新能源消納和電力交易的重點工作。針對西北電力調(diào)控工作提出的全新要求，人員需充分意識到西北電力外送和新能源消納的發(fā)展方向，進而推展全國統(tǒng)一電力市場建設，發(fā)揮平臺作用，促使能源資源實現(xiàn)最優(yōu)化配置[1]。

如今電網(wǎng)業(yè)務主體內(nèi)容已從最初單一供電業(yè)務逐漸向多元化供電業(yè)務發(fā)展，也針對性地對調(diào)度運行模式進行了調(diào)整，對調(diào)度機構的業(yè)務內(nèi)容產(chǎn)生影響，在西北“三型”電網(wǎng)發(fā)展背景下，需對調(diào)度運行模式的意義展開深入分析，主動適應電網(wǎng)發(fā)展需要。具體調(diào)控目標體現(xiàn)為：能充分滿足大電網(wǎng)跨越式發(fā)展要求；為西北大規(guī)模電力電量跨區(qū)外送提供堅強的網(wǎng)架支撐；充分發(fā)揮省間互濟及余缺互補優(yōu)勢，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)資源優(yōu)化配置；適應大規(guī)模新能源接入后電網(wǎng)特性的不斷轉(zhuǎn)變，提高電網(wǎng)對清潔能源的接納能力；挖掘各類電源的調(diào)節(jié)優(yōu)勢，實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)度的整體經(jīng)濟性效果[2]。

2 西北“三型”電網(wǎng)發(fā)展中需面臨的挑戰(zhàn)

新能源不確定性對電網(wǎng)安全運行提出挑戰(zhàn)。新能源出力隨風電、光伏資源而動，因此存在極大的隨機性、間歇性和波動性，以某地區(qū)風電為例，其高峰出力可達該地區(qū)最大負荷55%，且來風集中程度高、出力波動幅度大，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來影響。若全天所有時段都采用統(tǒng)一標準的地理聯(lián)絡線考核模式，新能源大規(guī)模出力突變時，有可能出現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)頻響應速度與精度無法滿足要求，系統(tǒng)調(diào)峰資源無法準確追蹤其變化，進而無法保障系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定[3]。

新能源消納任務重。目前的調(diào)度運行管理模式主要是基于地理聯(lián)絡線管理，在大規(guī)模新能源集中并網(wǎng)的背景下，以15分鐘為間隔的聯(lián)絡線管理模式在響應速度、精度和前瞻性上都逐漸顯現(xiàn)出不足，尤其是新能源急速增長的極端情況，甚至會出現(xiàn)為滿足聯(lián)絡線管理要求被迫棄風棄光的現(xiàn)象，新能源最大化消納的目標無法得到充分滿足，進而影響新能源消納任務的完成。

西北“三型”電網(wǎng)優(yōu)勢未充分發(fā)揮。西北地區(qū)是我國重要的的綜合能源基地，水、火、風、光等各類資源優(yōu)勢顯著，而西北電網(wǎng)作為各類能源的匯集樞紐、共享平臺，需將各類資源精準定位，發(fā)揮各自優(yōu)勢，最終實現(xiàn)多類型資源的最優(yōu)化配置。傳統(tǒng)的調(diào)度運行管理模式通過聯(lián)絡線考核傳導壓力，一定程度上不利于發(fā)揮西北“三型”電網(wǎng)的水、火、風、光等協(xié)同運作優(yōu)勢，制約了電力市場良性發(fā)展[4]。

不利于調(diào)度計劃的編制與執(zhí)行。新能源預測準確性一直是影響新能源消納的因素之一，日前新能源的電量預測可根據(jù)資源的月度分布特性及日前氣象信息得到較好掌握，但日前新能源電力預測需精準到分鐘維度，由于提前時間長、預測顆粒度小、跨越24個小時，其準確性無法保證，進而會給備用的留取、跨區(qū)和跨省送電計劃的編制帶來影響。依據(jù)低準確性的新能源預測編制的調(diào)度計劃，其精準性也無法得到保證[5]，且在日內(nèi)運行中為適應新能源實際出力與日前預測間的偏差，必將不斷對調(diào)度計劃進行修正，日前交易計劃難以保證落實。

不利于分中心和省級調(diào)度關系的良性發(fā)展。聯(lián)絡線管理的是分中心對省級調(diào)度實施專業(yè)管理的重要手段之一，但伴隨各省新能源裝機的不斷增加，各省級調(diào)度對外送通道的使用意愿更加迫切，對全網(wǎng)調(diào)峰資源的調(diào)用更加頻繁，因此分中心級別的調(diào)度對全網(wǎng)有限調(diào)節(jié)資源和外送通道的分配需要統(tǒng)籌考慮各方利益，做到公平分配和有序調(diào)用。在現(xiàn)有的地理聯(lián)絡線管理模式下發(fā)展“三型”電網(wǎng)，一是對省級調(diào)度要求較高，各省級調(diào)度需對本省新能源、負荷和聯(lián)絡線有較高預判能力，才能兼顧本省新能源消納和減少聯(lián)絡線考核；二是對分中心調(diào)度公平性提出更高要求，各省聯(lián)絡線間彼此制約、相互影響，需分中心從中協(xié)調(diào)以實現(xiàn)多方利益的平衡，若發(fā)生聯(lián)絡線考核不當容易造成分中心和省級調(diào)度關系的惡化。

3 適應西北“三型”電網(wǎng)發(fā)展形勢下的調(diào)度運行模式

隨著西北電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、新能源滲透率不斷增長，電網(wǎng)特性正逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，對電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟性也提出更高要求，調(diào)度運行模式不僅需適應電網(wǎng)發(fā)展新形勢、新要求，還應通過優(yōu)化管理模式助力西北“三型”電網(wǎng)建設[6]。本文認為適應西北“三型”的調(diào)度運行模式應包括幾個方面：

構建權責清晰的調(diào)度管理體系。以分中心調(diào)控機構作為全局資源的統(tǒng)籌主導，從備用統(tǒng)籌、外送安排、資源調(diào)配多個方面進行全局布控和分配，省級調(diào)度以地理聯(lián)絡線為邊界進行省內(nèi)資源優(yōu)化，兩級調(diào)度權責清晰，協(xié)調(diào)運作。

實現(xiàn)高效順暢的調(diào)控運行響應機制。針對新能源高占比電網(wǎng)中新能源大幅度變化帶來的調(diào)頻、調(diào)峰問題，多級調(diào)控機構在管理和技術上均需主動適應，在時間上做到超前預判、響應迅速，從手段上做到資源調(diào)用精準有序，從管理上做到上下級調(diào)度業(yè)務鏈條順暢、高效協(xié)調(diào)。

優(yōu)化現(xiàn)有聯(lián)絡線管理模式。改變現(xiàn)在相對固化的聯(lián)絡線管理體系，一是細化聯(lián)絡線分辨率，適應高占比新能源對電網(wǎng)調(diào)節(jié)速率的要求；二是靈活調(diào)整聯(lián)絡線計算方法，實現(xiàn)季度、月度和小時時間尺度上的動態(tài)優(yōu)化；三是松弛有度的考核方法和獎懲機制，通過聯(lián)絡線考核實現(xiàn)調(diào)度運行專業(yè)管理的有效實施，同時通過合理的獎懲機制引導多級調(diào)度良性互動，促進新能源有序消納。

打造“源網(wǎng)荷”友好互動新局面。調(diào)度運行管理不止拘泥于調(diào)控機構之間的業(yè)務聯(lián)系和專業(yè)管理，還需重視實施電源側(cè)和負荷側(cè)管理對大電網(wǎng)運行的重要作用。在電源側(cè)需優(yōu)化各類電源涉網(wǎng)參數(shù)，提升傳統(tǒng)水、火電等傳統(tǒng)機組響應速度、調(diào)節(jié)精度和調(diào)峰深度，提高風電、光伏等新能源機組耐頻、耐壓能力，具備為電網(wǎng)提高頻率支撐的能力；在負荷側(cè)需挖掘各類負荷調(diào)峰能力，通過市場手段激發(fā)負荷側(cè)參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，在不增加電網(wǎng)和電源投資的情況下釋放潛在調(diào)峰能力。