为互联大电网多级一体化调度“保驾护航”

　　大电网协调优化调度系列软件

　　崔 晖

　　近年来以特高压为骨干电网、各级电网协调发展的坚强智能电网，为能源优化配置和清洁能源消纳创造了良好条件，同时也给互联大电网的调度运行带来了新的挑战：互联大电网多级协调优化调度的挑战，多类型间歇—常规电源协调运行的挑战，大范围、多时间尺度发输电资源优化配置的挑战。

　　为解决大电网调度所面临的上述挑战，国家电网公司组织中国电科院等科研机构开展专项科研攻关；依托4项国网公司科技项目和1项国家自然科学基金，历时5年，在互联大电网多级多周期调度计划及多类型能源互补优化调度等方面取得了大量创新成果，开发了一系列调度计划软件，并投入实际生产运行。

　　近日，由中国电力科学研究院周京阳、潘毅、杨军峰、崔晖、戴赛、丁强、涂孟夫、许丹、钟海旺、王斌、李锴、程鑫、朱泽磊、胡晨旭、张传成、门德月、黄国栋、李晓磊完成的“考虑多元能源协调优化的大电网多级调度计划关键技术与应用”项目获国家电网公司科技进步二等奖。

　　该项目研发了国分一体、国（分）省多级协调、省地协同调度技术，支撑了互联大电网多级一体化调度；研发了大电网月/周机组组合技术，实现了火电与水电、风光清洁能源深度协调；研发了基于概率分析的多元能源协调调度技术，提升了发电计划对新能源预测不确定性的适应能力。项目研究成果经中国电机工程学会鉴定整体达到了国际先进水平，其中调度计划的国—分—省多级多时段协调优化技术、大规模多元能源协调优化技术两方面达到国际领先水平。

　　在具体关键技术和创新点方面，该项目通过将时间、空间、安全、经济在调度计划业务中的深度融合，提出了国分一体、国（分）省协调及省地协同的发电调度整体框架，制定了调度计划类数据规范、设计了标准业务流程、构建了多级协调和全网一体模式，支撑了大电网多级多周期协调优化调度。

　　针对随机—确定电源之间的互补优化问题，提出了含时空相关性的多随机因素累加影响快速分析方法，建立了量化描述安全运行域的发电计划概率模型，实现了对发电计划概率关联约束执行过程的量化控制，提升了发电计划对新能源不确定性的适应能力。

　　提出优化时段动态构建方法及基于虚拟供应函数的多区域分解协调策略，构建了考虑发输电协调的大电网中长期机组组合优化模型，提升了互联大电网长时间维度资源优化配置水平和电网安全预控能力。

　　建立了考虑数值天气预报和源荷特性的母线负荷预测模型，提出了基于母线负荷预测改进和虚拟发电等值的省地电源协同调度模型及方法，实现了母线负荷精细化预测和省地协同优化，提高了省地电网可调度资源的统筹利用水平。

　　提出了联络线计划制定的上下级、送受端多耦合因素协调方法，构建了多类型电源和联络线计划的全网一体化优化模型，实现了总部、分部联络线及大电源计划的一体化制定，支撑了电力电量平衡全景化分析和大型能源基地跨省区外送。

　　目前，项目成果已在国调、华北、华东、华中、福建、四川、江苏等调控中心实现示范及推广应用。项目实现了发电调度在多调度层级、多类型能源和多调度周期的安全经济一体化协调优化，提升了各级调度对发输电资源的统筹优化能力，支撑了跨省区资源优化配置，促进了电网调度技术的进步。

　　项目直接经济效益7795万元。项目在辽宁、四川、福建等电网实现示范应用后，有效减少了弃风、弃水电量，产生了显著的节能减排效益，累计折合节支2.3亿元。随着后续在国内各级电网的推广应用，必将产生更大的经济和社会效益。

　　据了解，中国电科院电力自动化所从上世纪60年代就开始发电优化调度的研究和开发，是我国最早开展经济调度和电力市场研发的单位，在电力系统分析、电力系统经济调度、电力市场及电力系统调度自动化领域具有雄厚的技术开发实力、丰富的开发管理实施大型软件的成功经验和工程化经验，研究和开发水平处于国内领先地位。在该项目领域，拥有电网安全与节能国家重点实验室、电力系统仿真国家工程实验室等国家级实验室。

　　本项目研发团队是国家电网公司“大电网智能分析与优化调度技术”科技攻关团队，该团队承担了“风光储输示范工程关键技术研究”等国家973项目、“大电网运行状态感知、风险评估、故障诊断与调度技术”等863项目和多项国家电网公司重大科技项目“能量管理系统（EMS）高级应用软件的开发”“智能电网调度技术支持系统试点工程关键技术研究与开发”“节能发电调度体系和关键技术研究”等，并取得了丰硕的科技成果。著有《能量管理系统（EMS）》《电力系统状态估计》《现代电力系统经济调度》《发电厂及电力系统经济运行》《电力市场》等多本专著。