[00128579]面向大规模清洁能源消纳的都市电网"强馈入弱开机"运行关键技术研究与实践

本项目属于先进能源领域中的电气方向。 近年来,面向国家节能减排战略实施以及能源消费模式的转型,为积极消纳西南水电的大规模清洁能源,上海电网受电比例大幅攀升、内部开机大幅减小,电网步入“强馈入弱开机”新常态,电网发展与运行发生深刻变化,清洁能源消纳与电网安全稳定之间、清洁能源疏散与设备输送能力之间、清洁能源受入与电源支撑之间矛盾突出。 针对这种国内外罕见的电网运行状态,本项目基于电网安全,以消纳大规模清洁能源为核心,首次构建了涵盖电网运行、设备运行、电源运行的都市电网“强馈入弱开机”技术支持体系,重点解决综合多安全稳定因素的最小开机安排问题,潮流疏散模式大范围变化后的电缆增容和变电增容问题,以及弱开机下电源支撑能力的提升问题。项目技术创新性如下： （1）提出了一种综合电力平衡、调峰平衡、潮流分析、电压稳定等多安全稳定因素的电网最小开机方式安排策略与评估方法,可有效确定大规模清洁能源消纳中的临界开机方式,实现清洁能源消纳与电网安全稳定的协调。 （2）提出了一种电缆准动态增容方法,基于实际电缆通道构架建立了复杂电缆布置方式下的电缆准稳态热传导模型,并根据温度和负荷实时数据动态更新模型参数,突破了大规模清洁能源在都市电网消纳中电缆断面输电受阻的技术瓶颈。 （3）提出了一种变电设备热路模型动态修正方法,同时应用热路修正模型研发了变电设备实时动态增容系统,挖掘变电设备的可用负荷能力,突破了大规模清洁能源消纳中变电受阻的技术瓶颈。 （4）研发了一种协调机组分离器出口温度和一、二级减温水的智能化控制系统,有效提升了机组的调峰、调频性能,保障了大规模清洁能源消纳后的电网调节品质。 项目掌握了“强馈入弱开机”电网运行、设备运行、电源运行系列核心技术,研发了相关模型、方法以及软件系统,完成发明专利6项、实用新型专利8项,软件著作权1项,发表核心期刊论文19篇。 项目研究成果已成功实践于上海电网运行控制与发展规划中,通过对西南大规模水电消纳的支撑,2013年可减少上海标煤消耗259.368万吨,二氧化碳减排980.39万吨,减小电网购电成本14.966亿元;2014年可减小上海标煤消耗358.752万吨,二氧化碳减排1356.06万吨,减小电网购电成本20.7亿元。社会经济效益显著,促进了上海节能减排战略的实施,推动了上海能源消费模式的转型。