中國儲能網訊：西北地區(qū)是我國重要的新能源基地，近年來新能源發(fā)電裝機規(guī)?？焖僭鲩L。進入“十四五”以來，西北電網新能源發(fā)電裝機年均增加4500萬千瓦，裝機規(guī)模較“十三五”末增長152%。目前，西北電網總發(fā)電裝機和新能源發(fā)電裝機規(guī)模均位居全國前列。
近年來，國家電網有限公司西北分部從強化網架支撐、創(chuàng)新運行管理模式等方面加快建設西北新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)，提高電網承載力和調控能力，保障新能源高水平消納。
強化網架結構支撐，促進電力大規(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)帶電調試正式啟動，涉及試驗項目759項。這是全國首個雙極高、低端直流系統(tǒng)同步啟動帶電調試的特高壓直流輸電工程。該工程是我國首個“風光火儲一體化”大型綜合能源基地外送項目，起于甘肅慶陽換流站，止于山東東平換流站，線路全長926.4千米，設計輸電容量800萬千瓦。工程投運后，將有力促進甘肅的資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢，推動隴東革命老區(qū)及黃河流域高質量發(fā)展，同時更好保障山東電力可靠供應。
“沒有強大的交流電網作支撐，直流輸電‘高速路’將難以發(fā)揮效能。”西北電力調度控制中心主任任景說。此前，該中心抽調各專業(yè)技術骨干進駐慶陽換流站配套交流系統(tǒng)調試現場，歷時11天累計完成128項調試項目，實現了交流系統(tǒng)提前半年投產，為隴東—山東特高壓直流輸電工程直流系統(tǒng)啟動帶電調試打牢了基礎。
配套火電可有效平抑新能源發(fā)電功率波動，保障直流輸電系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行。3月5日，華能正寧電廠1號機組168小時滿負荷試運行結束，性能指標全面達標，進入商業(yè)運營階段。12日，電廠2號機組首次并網，開展各項啟動調試工作。電廠全面投產后，將為隴東—山東特高壓直流輸電工程提供穩(wěn)定電力支撐，增強區(qū)域電網安全性和可靠性。
當前，±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。此外，青藏直流二期擴容工程今年也將啟動。這些工程投產后，西北電網直流外送線路將達14回，總容量9531萬千瓦。國網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試，保障直流工程“建成即滿送”。
創(chuàng)新運行管理模式，保障“沙戈荒”大基地安全運行與電力送出
目前我國規(guī)劃的三批次“沙戈荒”大型風電光伏基地（以下簡稱“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51%。截至3月底，西北地區(qū)“沙戈荒”大基地已投產6475萬千瓦，預計年內完成剩余規(guī)模投產。“沙戈荒”大基地大多位置偏遠、環(huán)境惡劣，且在極小的地域范圍內集中接入大量新能源，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行及電力調度帶來嚴峻挑戰(zhàn)。
國網西北分部創(chuàng)新“沙戈荒”大基地調度運行管理模式，將配套火電、新能源與直流打捆形成獨立控制區(qū)，靈活調節(jié)內部資源，確保直流穩(wěn)定外送，富余能力向全網開放，并通過市場化手段實現上述設計?！拔覀儗⑼苿咏ㄔO全國首個‘沙戈荒’短期平衡電力市場，服務風光火儲相互調節(jié)需求，支撐‘沙戈荒’大基地穩(wěn)定運行；推動‘沙戈荒’大基地電源富余能力參與省間輔助服務、省間現貨等跨省跨區(qū)電力交易，促進資源在更大范圍內優(yōu)化配置?！蔽鞅彪娏φ{度控制中心計劃與市場處副處長高敏說。
面對“沙戈荒”新能源大規(guī)模并網帶來的一系列電網穩(wěn)定問題，國網西北分部推進新能源仿真模型實測建模，持續(xù)提升仿真計算精度，并推動首個寬頻協同防控系統(tǒng)在西北地區(qū)的“沙戈荒”大基地實現全覆蓋；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，保障基地安全運行與電量高效送出。西北電力調度控制中心系統(tǒng)運行處處長程林介紹，智慧電壓控制功能自3月份上線試運行以來，將±800千伏上海廟—山東特高壓直流送端近區(qū)電網電壓合格率提高至99.8%，并顯著降低了電壓波動率。
深化網源協調管理，增強新能源電源涉網安全性能
隨著新能源發(fā)電占比不斷提高，新能源電源需逐步承擔起主體電源的安全責任，實現從跟網到構網的轉變，根據系統(tǒng)穩(wěn)定運行需求提供相應的安全支撐。
國網西北分部前期在青海、陜西等地的新能源基地累計開展了超2500萬千瓦規(guī)模的新能源發(fā)電機組暫態(tài)性能優(yōu)化試點改造。新能源發(fā)電機組經過改造后，涉網性能顯著提升，在保障電網安全運行的同時提高電網外送能力近500萬千瓦。然而，新能源電源投產后再改造，不僅工作量大，也增加了新能源場站運營成本。
針對這一問題，國網西北分部創(chuàng)新推行“先優(yōu)化、再并網”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—重慶三項直流工程的配套新能源基地開展規(guī)模化應用。國能寧夏龍源新能源有限公司副總經理常耀華表示：“相較于傳統(tǒng)的暫態(tài)優(yōu)化‘先并網、后改造’方案，在并網前提前做好參數優(yōu)化配置，能顯著降低我們后期的整改成本及設備運行風險，為項目高質量投產提供了有力保障。”
“伴隨著新能源持續(xù)快速發(fā)展，相關新技術、新業(yè)態(tài)不斷涌現。以慶東直流為例，其配套翼珍、翼展100萬千瓦新能源場站采用了全國首例風光同場共饋線接入方式，有助于降低建設成本，但風電、光伏發(fā)電的耦合影響也給調度運行及涉網安全等帶來了一系列挑戰(zhàn)?！敝袊娏茖W研究院新能源所分布式新能源應用技術研究室主任陳寧介紹。
在國家電力調度控制中心的統(tǒng)籌下，國網西北分部聯合中國電科院、國網甘肅電力等單位，研究并編制了國內首個風光同場共饋線涉網性能技術要求與測試規(guī)范。2024年11月29日，國內首個大型風光同場共饋線新能源場站人工短路擾動試驗在翼珍、翼展100萬千瓦新能源電站完成，驗證了大規(guī)模風光同場共饋線新能源涉網性能和仿真模型參數的準確性，為后續(xù)同類新能源項目并網提供了參考。
“沙戈荒”大基地穩(wěn)步建設的同時，配套的電力外送通道也在加快建設。國網西北分部正深入探索創(chuàng)建“沙戈荒”大基地獨立控制區(qū)調度運行模式，提升適應新能源發(fā)展形勢的能力，服務新能源高質量發(fā)展。
