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华北电网:将电动汽车、储能、大工业等负荷侧资源纳入电网优化调度和实时闭环控制

日期:2021-08-04    来源:国家电网报  作者:史沛然 韩亮 褚温家

国际储能网

2021
08/04
15:22
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关键词: 华北电网 储能 电网优化

截至7月31日,华北电网新能源装机达15763万千瓦,同比增长31.5%,占总装机容量的三分之一。1~7月,华北电网新能源累计发电量达到1763亿千瓦时,同比增长51.3%,累计发电量占发购电量比例为17.3%,其中5月6日,新能源最大电力达9822万千瓦(考虑跨区净受入),为同时刻电网负荷的48%。

年初以来,国家电网有限公司华北分部贯彻落实国家电网有限公司碳达峰、碳中和行动方案,攻坚新能源送出“卡脖子”难题,提升网架输送能力和新能源利用水平,多项关键指标达到历史最好水平。

打破新能源送出瓶颈

4月15日,随着500千伏林彦一线输电线路完成大功率单相瞬时人工接地并成功重合闸,国网华北分部完成锡盟特高压系统人工短路系列试验。试验通过对比实测数据与全电磁暂态仿真结果,验证了大规模新能源实测建模、全电磁暂态仿真和电力系统0.1秒短时过电压耐受能力标准的有效性。

锡盟特高压工程、张北—雄安特高压工程的新能源送出系统均为大基地、远距离送出系统,“双高”特点突出,故障后系统短时过电压现象较为严重。此前,由于缺少精细化的电力系统耐压能力标准,新能源送出功率还需根据现行标准下电力系统0.5秒短时过电压耐受能力标准确定,送出功率受到限制。

4月份,国网华北分部推进全电磁暂态仿真研究,首次完成大规模新能源集群机组及其动态无功补偿装置的实测电磁暂态建模与校验,应用全电磁暂态仿真实现大规模新能源送出能力分析。同时,该分部细化提出电力系统0.1秒短时过电压耐受能力标准,完成“双高”系统新能源大出力工况下的人工接地短路试验,提高了锡盟特高压工程、张北—雄安特高压工程送端的新能源送出能力极限。研究成果应用后,锡盟特高压工程、张北—雄安特高压工程的新能源送出最大电力较之前分别增加153%、43%。

深度挖掘电网调峰潜能

2月4日,华北电力调峰辅助服务市场最大出清电力823万千瓦,创新高,增加新能源发电量2246万千瓦时。国网华北分部优化调峰辅助服务市场运营,调动网内调峰资源,通过市场机制不断引导火电机组释放调峰潜力,推动网内全部709台总容量2.58亿千瓦火电机组参与市场运行。

3月6日,随着设备侧装表联调工作完毕,河北唐山凯源集团开始参与调峰市场运行。凯源集团利用电窑炉设备线性可调节特征,将主要的生产时段调整至电网调峰困难时段,在满足生产用电的情况下响应电网调峰,日均响应电量超过40万千瓦时。

国网华北分部率先建成源网荷储协同互动调控平台并建立相应的商业模式,将电动汽车、储能、大工业等负荷侧资源纳入电网优化调度和实时闭环控制。这些负荷侧资源作为独立主体,可以参与调峰辅助服务市场获取收益。目前,华北电网已接入电动汽车充换电站、分布式储能电站、电采暖、大工业等10余万个可调节负荷资源终端,容量达到854万千瓦。

“接入源网荷储协同互动调控平台后,我们月均参与电网调峰响应收益超过100万元,消纳新能源电量1000万千瓦时。”鑫泰能源公司总经理王中说。鑫泰能源公司作为聚合商引导其代理的北京海房供热公司电采暖资源参与华北辅助服务市场,夜间将蓄热电采暖用电功率从1万千瓦提高到2.5万千瓦,提供了1.5万千瓦调峰空间,整个供暖季可提供调峰响应电量约700万千瓦时。

持续提升系统调节能力

5月28日,国网华北分部员工主动与大唐国际发电股份有限公司对接,按照京津唐电网火电机组调节能力提升奖励办法,提供“一对一讲解”“多专家会诊”等形式多样的服务。该分部提出了火电机组深调技术指标体系,通过精准激励和高标准指标设置,增强火电机组调节能力,适应高比例新能源接入后的电网安全控制要求。

并入京津唐电网的很多电厂改造意愿迫切,但对于政策、技术把握不好。国网华北分部组织骨干力量开展线上、线下技术服务活动,优先推进具备较好改造条件的发电企业改造。改造后,在满足机组最大供热要求的情况下,涿州热电1号机、国津电厂1号机分别增加28%、24%的调峰能力。截至6月底,并入京津唐电网的11家电厂23台共1084万千瓦容量的机组完成了调节能力改造,释放调节能力共计150万千瓦,兑现了8.3亿千瓦时奖励电量。

国网华北分部推动建设华北电力调峰容量市场,发挥市场作用,稳定火力发电企业收益预期,促进火电机组开展深度调峰改造,目前已组织32台总容量1516万千瓦的火电机组实施20%深度调峰改造(供热期间最低发电能力降至机组额定功率20%),组织8台262万千瓦火电机组实施30%~50%调峰改造(供热期间最低发电能力降至机组额定功率的30%~50%)。这些机组改造完成后,预计可提升系统调节能力350万千瓦,相当于增加800万千瓦~1000万千瓦的风电机组建设空间,预计全年可增加200亿千瓦时新能源发电量。

国网华北分部将继续攻坚张家口、承德、锡盟等新能源基地送出“卡脖子”难题,推动分布式调相机建设,不断提高网架送出能力;主动和政府主管部门沟通,持续推动华北电力调峰容量市场建设运营,加快推进火电机组深度调峰改造,力争三年内完成京津唐电网全部火电机组改造工作;推动物理电网和拓扑电网信息融合,打造华北电网调控运行全息管控平台,为构建以新能源为主体的新型电力系统贡献力量。

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