9月20日,國網山東省電力公司完成直驅風機電磁暫態白盒模型的自主研發。這是該公司依托山東能源互聯網仿真防御實驗室完成的又一項重要工作。目前,實驗室正繼續開展雙饋風機及光伏的電磁暫態模型構建,并將其應用于電力系統全數字仿真平臺(ADPSS),精準模擬新能源動態特性。
山東能源互聯網仿真防御實驗室是國網山東電力組織建設的省級能源互聯網實驗室,于2020年10月在山東電力科學研究院揭牌。實驗室針對山東電網向新型電力系統轉型發展的需求,部署省地遠程協同計算平臺、數模混合仿真平臺等國內領先的技術與設備,不斷增強仿真建模與數據管理、全數字仿真、二次控制裝置試驗能力,為提升大電網運行特性認知和安全防御能力提供技術支撐。
精準刻畫新能源動態特性
目前,山東電網在運新能源場站共有469座,采用的新能源機組包括來自38個廠家的265種型號。不同型號機組所用軟硬件不同,運行特性也不相同。“典型仿真模型參數無法準確反映新能源運行特性。因此,必須開展新能源場站‘一場一特性’精細化建模。”山東電力調度控制中心系統處副處長張冰介紹道。
實驗室建成投運后,國網山東電力便依托實驗室開展新能源場站實測建模工作。技術人員通過現場實測、實驗室測試與型式試驗報告相結合的形式,獲取新能源機組的測試數據,并在此基礎上完成新能源機電暫態模型58個參數的辨識。今年6月份,國網山東電力建立了覆蓋全網所有在運型號的風電、光伏發電機組實測模型參數庫,實現了對新能源場站動態特性的精準刻畫。
目前,實驗室正在開展雙饋/直驅風電機組、光伏逆變器電磁暫態標準結構化模型試驗驗證及應用工作,在實現新能源機電暫態模型全覆蓋基礎上進一步實現電磁全覆蓋。“這些工作將為我們更準確認識‘雙高’電網運行特性奠定模型基礎。”張冰說。
高效開展大電網全數字仿真
“新能源場站精細化建模為電力系統仿真分析提供了準確的模型數據,仿真能力建設則進一步保證了這些數據發揮出更有效的作用。”在最近一次山東電網全數字仿真培訓班上,山東電力調度控制中心系統處專責馬琳琳向省內17家地市供電公司調控中心技術人員介紹道。
通過大規模遠程調用國家電網仿真中心超算系統,實驗室全面強化了全數字仿真能力,顯著提升大電網仿真分析的速度和精度。
9月份,實驗室技術人員房俏通過登錄省地遠程協同計算平臺,與山東電力調控中心及全省17家地市供電公司調控中心技術人員協同開展山東電網仿真分析工作。這項工作就是依托省地遠程協同計算平臺開展的。該平臺打通了國家電網仿真中心與山東電科院及全省17家地市供電公司的數據通道。所有地市供電公司均能遠程調用國家電網仿真中心超算資源,仿真分析速度較以往離線方式提高約100倍。
國網山東電力依托實驗室省地遠程協同計算平臺,開展了200余項仿真計算,計算結論為網架結構調整、設備裝置安裝改造等工作提供了重要參考。
近期,實驗室技術人員將新能源實測參數庫應用于山東電網專題分析。相比于原有新能源典型參數,采用實測參數可提升山東電網受電能力約200萬千瓦,相當于青島市平均用電負荷的三分之一。
嚴格把關“三道防線”裝置入網檢測
今年迎峰度夏期間,山東電網數次受到強對流、臺風等惡劣天氣影響,備自投裝置的正確動作把天氣對供電的影響降至最低。據統計,迎峰度夏期間備自投裝置共動作95次,正確動作率100%,累計減少負荷損失114.4萬千瓦,受影響地區均未發生因線路跳閘導致的全站停電。
電力系統安全防御“三道防線”是為保障電力系統安全穩定運行設置的三道防護措施。第一道防線主要由繼電保護裝置構成,用于應對常見的單一故障;第二道防線包括穩定控制裝置及切機、切負荷緊急控制裝置,用于應對發生概率較低的嚴重故障;第三道防線包括失步解列、頻率及電壓緊急控制裝置,用于應對概率很低的多重嚴重故障。“三道防線”裝置正確可靠動作關系電力系統能否及時隔離故障,防止事故影響范圍擴大。
山東電網數模混合仿真平臺與實驗室一同投運。依托該平臺,國網山東電力先后完成了備自投裝置、穩定控制裝置等“三道防線”裝置數模混合仿真入網檢測共計100余臺次,發現并解決了100余項裝置邏輯錯誤、功能不全等問題。
實驗室技術團隊針對構建新型電力系統背景下的大電網運行特點,聚焦山東電網電磁暫態仿真能力建設,在新能源電磁暫態建模、大電網全電磁仿真等領域尋求突破,全面提升大電網電磁暫態仿真能力和實用化水平,著力構建全時間尺度仿真分析技術體系,進一步提升對“雙高”大電網精細化認知的能力。
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