服务于变电站的智能化装备研制
项目属于变电站领域,变电站设备巡检是保证电网安全运行的关键手段,其数据获取的全面性和诊断的准确性是反映设备运行状态的重要依据。随着电网设备规模快速增长和信息化技术的不断发展,通过各种检测手段获取的设备状态数据(尤其是图像、声音类数据)数量急剧增长,传统以人工为主的数据分析方式受主观因素影响大,巡检质量分散;而现有的自动检测手段又存在应用场景单一、图声数据的智能分析能力不足等问题,并且缺乏有效的共享机制。因此函待提出一种新型变电站智能巡检模式,以满足新电改形势下变电巡检全景化、智能化和精益化的发展需求。在山东省重大专项和国网公司重点项目支持下,项目针对电网变电设备巡检缺陷诊断关键技术进行科研攻关,开展基于图声巡检数据的缺陷诊断技术研究, 研制系列化智能巡检装备,并实现产业化应用。
源–荷不确定场景下分布式电源与储能联合规划策略
分布式电源并网给配电网的规划带来不确定因素,为了使配电网规划更加合理,提出同时考虑源–储的风–光–荷不确定场景协调出力的规划策略。采用拉丁超立方采样建立风–光–荷时序模型,针对场景缩减效率低以及准确性差的问题,在K-medoids算法的基础上提出AP-TD-K-medoids的三层缩减方法。以经济效益、电压偏差、渗透率以及风光消纳为指标,建立多目标规划模型;提出一种改进的多目标粒子群优化算法,在自适应权重的基础上,引入小生境共享机制和精英归档策略逐一更新非劣解,采用信息熵序数偏好法与灰色关联度法相结合的方式对规划方案进行评价。在IEEE33节点的配电系统上进行仿真,结果验证了所建模型和所提算法的合理性与有效性。
计及隐私保护的弱中心化多产消者能量共享机制
在双碳目标的背景下,虚拟电厂、微电网等形式的产消者大规模涌现。而多产消者之间的能量共享能够提升整体的经济效益与新能源消纳水平。在计及各产消者数据隐私的基础上,提出了弱中心化模式下的多产消者能量共享协同运行机制。首先,构建含多种分布式资源的产消者内部调度模型,并考虑到负荷需求以及新能源出力的波动性与随机性,基于条件风险价值量化不确定性带来的风险。然后,提出多产消者弱中心化电价迭代机制,利用供需关系引导电价更新。同时考虑到产消者隐私保护,基于Paillier同态加密算法和秘密共享原理设计电量数据聚合方法。该方法能够在各方主体隐私得到保护的前提下获取系统供需信息。最后通过算例验证了本文所提机制的有效性与合理性,且经过能量共享后多产消者整体成本降低12.6%。
基于双Q共享机制的配电网规划方法
本项目成果首次提出了一种基于双Q共享机制的配电网规划方法。在现有规划原则基础上,建立数量、质量与费用的三维共享规划目标体系。在最小投资下,满足负荷需求及供电可靠性的双重规划目标。提出基于片区控规扩展空间负荷预测的数学模型。结合片区各地块建设时序、入住情况,分若干过渡方案分步规划、分步实施;基于饱和负荷和路径寻优技术一次选定电力管沟路径、开关站(环网柜)站址,确保片区规划容量满足发展需求。项目实施后,变电站负载率低、间隔使用率过高、业扩受限、“两个替代”接入困难、线路重过载等问题得到根本解决。获授权专利2项,其中1项发明专利,发表论文3篇,其中1篇EI检索论文。
服务于变电站的智能化装备研制及产业化应用
本项目属于变电站领域,变电站设备巡检是保证电网安全运行的关键手段,其数据获取的全面性和诊断的准确性是反映设备运行状态的重要依据。随着电网设备规模快速增长和信息化技术的不断发展,各种检测手段采集的设备状态数据(尤其是图像、声音类数据)急剧增长,传统以人工为主的数据分析方式受主观因素影响大,巡检质量分散,而现有自动检测手段应用场景单一,图声数据的智能分析能力不足,缺乏有效的共享机制,亟需提出一种新型变电站智能巡检模式,满足新电改形势下变电巡检全景化、智能化和精益化的发展需求。 在山东省重大专项和国网公司重点项目支持下,本项目针对电网变电设备巡检缺陷诊断关键技术进行科研攻关,开展了基于图声巡检数据的缺陷诊断技术研究,研制了系列化智能巡检装备,并实现产业化应用。 截至目前,本项目共授权发明专利17项,实用新型专利4项;获得软件著作权3项;发表核心期刊及以上论文7篇。本项目攻克了巡检图像中设备精确定位、缺陷多维诊断和基于边缘计算的智能装备等多项关键技术,研发成果实现了设备巡检数据处理智能化、智能巡检装备产业化,创新了变电设备智能巡检模式,有效降低了变电设备巡检人工工作量。目前,智能巡检装备在全国31个省、市、自治区进行了应用。近三年,智能巡检装备累计投运1600余套,累计为用户及时发现各种缺陷隐患1700余处,避免了供电区域的大面积停电,为人民的生产生活提供了保障,经济效益和社会效益显著。
聊城市城乡建设领域碳达峰方案:建立建筑用电、热力、燃气、煤炭等数据共享机制
6月27日,聊城市住房和城乡建设局发布了关于印发《聊城市城乡建设领域碳达峰实施方案》的通知提出,提高城镇基础设施运行效率。加强供热、供气、供水等市政基础设施智能化建设管理,推进地下综合管廊建设及清洁热源、供热管网等建设改造,到2025年新增地下综合管廊7.5公里,到2030年城市供热管网热损失比2020年下降5个百分点。要加强部门协作配合,建立建筑用电、热力、燃气、煤炭等数据共享机制,形成工作合力。
华东电网频率稳定智能防控体系研究及应用
该项目属于电力系统及其自动化学科。按照国家战略,华东电网(覆盖上海、江苏、浙江、安徽和福建省)大规模消纳长江上游水电,网内火力发电机组大量停备,对电网安全稳定运行带来了很多隐患。华东电网作为特大型区域受端电网,若大的受电通道失去,频率稳定将受到重大冲击,电网被道切除大量负荷,电网将发生大面积停电。根据国际大电网会议(CIGRE)权威报告数据,21世纪发生的13次负荷损失超过300万千瓦的大停电事故,影响人口超过10亿,经济损失超过1000亿美元。 为最大程度消纳区外清洁能源,华东电网成为国际上首个因区外大受电通道失去就可能发生频率稳定问题的区域电网,国内外无现成运行控制措施和经验可借鉴。华东电网大面积停电风险防控问题垂待解决,而省级电网本身用于频率稳定控制的资源和手段有限,自身无法彻底解决电网频率崩溃引起的大面积停电风险问题,需要华东整个区域电网同舟共济,协同作战,综合全网各种频率控制资源和手段。项目团队历时10年,建立了特大型电网时间、空间、风险多维度频率稳定防控体系。在技术上,提出了省级电网间直流大功率缺额时的备用共享机制,提出了针对直流大功率闭锁的电网频率防控预警算法和安全校核技术,提出了源网荷(电源-电网-负荷)控制资源的策略、时序、轮次协调原则;在应用上,研制出世界首套频率稳定多级(毫秒级-秒级-分钟级)智能防控系统,并成功应用于华东电网,频率的毫秒级紧急控制能力已经达到约1500万千瓦,可以确保在受电通道(两条直流同时)失去时,华东电网不会发生停电事故,真正为华东电网的安全稳定运行保驾护航。
省地县一体化的配电网运行管控及灾损评估管理模式建设与实践
福建地处东南沿海,2000 至 2017 年平均每年有 2.1 个台风登陆福建,平均造成直接经济损失 38 亿元;同时,大数据技术的日渐成熟和“三集五大”体系建设的逐步深化,也对公司配电网的基础数据管理、专业协同方式及业务流程优化提出了更高的要求。近年来,福建公司积极推进电网改造,常态化开展灾损实时监测,但传统的分散业务系统、手动数据统计和分析管控技术无法从全局视角把握配电网灾损时空分布,从而制约了大面积应急抢修指挥等工作的有效开展。 为服务社会防灾减灾工作,福建公司通过信息化手段深度整合公司专业管理资源,着力深化配电网运行管控及灾损评估管理模式建设。一是以提升专业协作效率、提高供电质量为导向,建立重要事件预定义机制、数据质量保障机制、信息同源共享机制、专业协同运作机制,理顺跨专业协作流程,完成职能对接,实现业务管理扁平化和跨部门流程信息的有效沟通,建立更加集约、敏捷、柔性的配电网管理工作格局。二是通过搭建高效协同的配电网运行及灾损大数据分析平台,集中整合营配调数据资源,消除信息孤岛、打通业务链接,实现全省配电网重要事件期间的实时统计、堵点挖掘、隐患预警和辅助决策,解决运营管控实际难题,为公司一体化协同奠定数据基础。三是针对关键问题与技术瓶颈,开展管理成果深化研究与应用,细化配电网调度运行综合评价指标,构建考核整改方案策略库,建立管理层级上纵向到底、职能上横向到边的考核激励及闭环管控机制。四是促进专业技术人才由业务型到复合型人才转变,逐步优化人才队伍和梯队建设。 成果实施以来,通过构建“一个平台”(配电网运行及灾损大数据分析平台)、打造“一个模式”(配电网监测管理与协同运作模式)、形成“一个闭环”(“场景定义→数据采集→堵点挖掘→信息共享→协同运作→事件跟踪→应用评价→经验推广”全过程闭环机制),形成了一整套集专业协同、机制创新、信息建设、人才培养为一体的先进管理理念、管理体制、工作流程和方法,为福建配电网运行管控模式带来深刻变革。2017-2018 年,福建公司应用本成果顺利应对金砖厦门会晤、第十届海峡论坛、台风“纳沙”、“海棠”、“玛莉亚”等 10 余次重大自然灾害及保电事件,得到上级和社会各界的高度评价与广泛赞誉,荣获“福建省金砖厦门会晤筹备和服务保障工作先进集体”荣誉称号。2018 年“玛莉亚”台风期间,全省累计停电 136 万户,电网损失电量 1.37 亿千瓦时,仅为历史同级别台风的 1/3。
国家能源局发布《发电机组进入及退出商业运营办法(征求意见稿)》:推动建立用户参与的辅助服务分担共享机制!
为规范发电机组和新型储能进入及退出商业运营管理,维护市场主体合法权益,促进电力系统安全稳定运行,国家能源局组织对《发电机组进入及退出商业运营管理办法》(电监市场〔2011〕32号)进行修订,形成《发电机组进入及退出商业运营办法(征求意见稿)》,向社会公开征求意见。