增強全國聯(lián)網(wǎng)能力 適應未來風電大規(guī)模發(fā)展需要——訪國網(wǎng)電力科學研究院院長肖世杰

實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度一體化，一方面有利于保證電網(wǎng)安全與經(jīng)濟運行，預防類似印度大停電事故的發(fā)生；另一方面，也是加快風能等新能源的開發(fā)利用、提高電網(wǎng)消納新能源能力、保障我國新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展的重要舉措。

記者：在我國，風電并網(wǎng)和消納難題的癥結(jié)何在？要從根本上解決大規(guī)模風電并網(wǎng)和消納問題，電網(wǎng)調(diào)度和管理應當遵循何種思路？

肖世杰：風電出力的間歇性和波動性特點是導致風電并網(wǎng)及消納困難的根本原因。要有效解決這一難題，需要從電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)調(diào)度運行等方面著手。

我國風電資源主要集中在“三北”（東北、西北、華北北部）地區(qū)，其風電并網(wǎng)裝機容量占全國風電總裝機容量的90%，但該地區(qū)以火電為主，且多為供熱機組，電源結(jié)構(gòu)單一，互補能力不強，系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻資源不足，難以實現(xiàn)大規(guī)模風電就地消納。

我國生產(chǎn)力水平與包括風電在內(nèi)的一次能源資源呈逆向分布，這客觀上決定了我國能源發(fā)展必須走集中開發(fā)、大范圍資源優(yōu)化配置的道路。加快建設以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)，有利于在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模風電消納。

電網(wǎng)集電能傳輸、市場交易、優(yōu)化配置等功能于一體，具有典型的網(wǎng)絡特性和顯著的規(guī)模經(jīng)濟性，且發(fā)電、輸電和用電必須瞬時平衡，在客觀上就要求電網(wǎng)實行統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理、全國聯(lián)網(wǎng)。風電的大規(guī)模接入使得這一要求變得更為迫切。充分發(fā)揮我國電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度和管理的優(yōu)勢，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度一體化，一方面有利于保證電網(wǎng)安全與經(jīng)濟運行，預防類似印度大停電事故的發(fā)生；另一方面，也是加快風能等新能源的開發(fā)利用、提高電網(wǎng)消納新能源能力、保障我國新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康快速發(fā)展的重要舉措。

為有效解決我國大規(guī)模風電的并網(wǎng)和消納問題，國家電網(wǎng)公司確立了“建設大基地、融入大電網(wǎng)”的工作思路，加快堅強智能電網(wǎng)建設，加強統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一管理，充分利用現(xiàn)有的跨省、跨區(qū)輸送通道，通過全局優(yōu)化調(diào)度，增強系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻能力，在大范圍內(nèi)實現(xiàn)風電的并網(wǎng)和消納，有力支撐風電基地的大規(guī)模建設和風電資源的高效利用。

記者：目前我國在解決大規(guī)模風電并網(wǎng)和消納方面開展了哪些工作，在電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度和管理方面取得了哪些突破，具體成效如何？

肖世杰：近年來，國家電網(wǎng)公司認真貫徹落實國家能源戰(zhàn)略部署，積極履行社會責任，組織了國網(wǎng)電力科學研究院等系統(tǒng)內(nèi)的一流科技力量，集中攻關(guān)、協(xié)同創(chuàng)新，在標準規(guī)范、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)、示范工程應用等方面取得了一系列突破，為電網(wǎng)開展統(tǒng)一調(diào)度和管理提供了支撐和保障，提升了風電等新能源的并網(wǎng)和消納水平。

在標準規(guī)范方面，國家電網(wǎng)公司高度重視風電標準體系建設，編制了22項企業(yè)標準，頒布《風電場電氣系統(tǒng)典型設計》《風電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》《風電調(diào)度運行管理規(guī)范》，填補國內(nèi)風電標準空白，推動了國家和行業(yè)標準出臺。

在技術(shù)創(chuàng)新方面，一是圍繞“一體化共享的信息支撐、多維協(xié)調(diào)的安全防御、精細優(yōu)化的調(diào)度計劃和規(guī)范的流程化高效管理”四條主線，構(gòu)建了統(tǒng)一調(diào)度和管理的基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)了實時監(jiān)控與預警、調(diào)度計劃、安全校核和調(diào)度管理四大類應用的橫向集成，以及各級調(diào)度電網(wǎng)模型、數(shù)據(jù)等的縱向貫通，形成了廣域分布式共享和協(xié)調(diào)運作的調(diào)度和管理體系；二是深入開展大規(guī)模新能源并網(wǎng)調(diào)度運行技術(shù)的研究，著力解決了風電的功率預測、數(shù)據(jù)監(jiān)測、接納能力評估、調(diào)度計劃及實時在線控制等問題；三是開展風電機組低電壓穿越等風電場安全運行和監(jiān)控技術(shù)研究，構(gòu)建了與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)無縫對接的風電機組/風電場控制一體化解決方案。

在產(chǎn)品開發(fā)方面，重點建設新一代智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，并同步部署了一系列的風電調(diào)度運行試點工程。目前國家電網(wǎng)實現(xiàn)了國調(diào)、分調(diào)、省調(diào)一體化的風電調(diào)度與管理，包括風功率預測、風電運行監(jiān)測與控制、風電接納能力評估、多源協(xié)調(diào)調(diào)度計劃以及風電運行在線分析及事后評估等，并具備了對風電基地的遠程控制功能，為風電等新能源的統(tǒng)一調(diào)度和管理提供了整體解決方案。

示范工程方面，在張北建設了國家風光儲輸示范工程，這是世界上第一個集風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、智能輸電于一體，綜合開發(fā)利用新能源的創(chuàng)新工程，掌握了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果，為國內(nèi)主要類型的風機提供了實驗平臺，破解了我國新能源規(guī)模化發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

依托新一代智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，國家電網(wǎng)公司加強統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一管理，多措并舉，著力提升風電并網(wǎng)和消納水平。一是充分挖掘省級電網(wǎng)調(diào)峰潛力。科學安排調(diào)度運行方式，統(tǒng)籌火電、水電機組運行，最大限度地實現(xiàn)風電在省級電網(wǎng)的就地消納?！叭薄彪娋W(wǎng)各省調(diào)通過水電、火電（含供熱機組）、抽水蓄能實現(xiàn)與風電的互補運行，取得了顯著效果。二是充分發(fā)揮大電網(wǎng)整體消納風電的能力。通過優(yōu)化區(qū)域電網(wǎng)的運行方式，實現(xiàn)風能資源跨省區(qū)調(diào)度和大范圍消納。東北、西北電網(wǎng)建設了風電功率自動控制系統(tǒng)，每5分鐘動態(tài)調(diào)整風電計劃，最大限度地利用跨省通道輸送風電。三是全面提升風電運行監(jiān)測水平。建立風功率預測系統(tǒng)，實現(xiàn)了風電可監(jiān)測、可預報、可調(diào)控。建成覆蓋26個省、全部570座風電場的新能源調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡，實現(xiàn)了風電場與電網(wǎng)互聯(lián)互通。

記者：未來，要適應我國風電大規(guī)模發(fā)展、大規(guī)模并網(wǎng)的需要，在調(diào)度運行技術(shù)方向上還面臨哪些挑戰(zhàn)，調(diào)度管理還需要在哪些方面進一步提升？

肖世杰：盡管我國風電發(fā)展成績顯著，但隨著開發(fā)規(guī)模的不斷擴大，我國風電發(fā)展還面臨著一些新的挑戰(zhàn)。

目前的關(guān)鍵問題是大區(qū)之間的聯(lián)系還很薄弱，沒有形成全國統(tǒng)一的大市場和與之相適應的全國聯(lián)網(wǎng)能力，難以適應未來風電大規(guī)模發(fā)展和在更大范圍優(yōu)化配置的需要。按照“建設大基地，融入大電網(wǎng)”的發(fā)展思路，國家電網(wǎng)公司提出了各風電基地省內(nèi)電網(wǎng)建設方案和區(qū)外電力消納電網(wǎng)方案，將“三北”風電基地和“三華”電力市場規(guī)劃為一個整體，為實現(xiàn)我國風電發(fā)展目標提供了全面完整的實施途徑。

一是加快建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)。對“三北”地區(qū)豐富的風電資源、太陽能資源、煤電資源實施綜合開發(fā)、互濟配合、“打捆”外送，在全國范圍優(yōu)化配置，彌補“三北”地區(qū)靈活調(diào)峰電源不足的局限，提高風電的消納能力和電網(wǎng)的安全承載能力。

二是加強科技創(chuàng)新，深化統(tǒng)一調(diào)度和管理的技術(shù)支撐。進一步優(yōu)化風、火、水各類電源的互濟調(diào)度能力；建立多周期、多級調(diào)度、安全、經(jīng)濟、一體化發(fā)電優(yōu)化調(diào)度框架，實現(xiàn)不同時間尺度全過程發(fā)電閉環(huán)控制，不斷提升新能源消納能力；建立適應大規(guī)模風電集中接入的電網(wǎng)安全穩(wěn)定防御體系，保障大電網(wǎng)調(diào)度運行的在線安全預防預控能力和經(jīng)濟運行水平；進一步建立健全風電技術(shù)標準體系和運行管理機制，完善風電場接入電網(wǎng)、風電調(diào)度管理、入網(wǎng)檢測等標準規(guī)范，推進風電產(chǎn)業(yè)的科學有序發(fā)展。

三是推動產(chǎn)業(yè)升級，提升新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。從技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)鏈上全面推進風電等新能源裝備制造業(yè)向智能化、高端化和集成化方向發(fā)展，推進關(guān)鍵裝備的國產(chǎn)化和系統(tǒng)化水平，提升行業(yè)的整體解決方案能力，為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供安全可靠的先進裝備支撐。

來源：國家電網(wǎng)報 作者：陸暢 　

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