適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展推動(dòng)智慧化調(diào)度體系建設(shè)

中國工程院院士 沈國榮

2023年，中央深改委第二次會(huì)議審議通過《關(guān)于深化電力體制改革加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》，提出加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度管理，發(fā)揮電網(wǎng)企業(yè)平臺(tái)作用。近期，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局印發(fā)了《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動(dòng)方案》），對(duì)智慧化調(diào)度體系建設(shè)進(jìn)行部署，對(duì)提升智慧化調(diào)度能力和保障新型電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行具有重要的作用。

一、電力系統(tǒng)深刻變化，亟需調(diào)度智慧升級(jí)

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的過程中，電源構(gòu)成、電網(wǎng)形態(tài)、負(fù)荷特性發(fā)生持續(xù)而深刻的變化，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。電源構(gòu)成由以化石能源發(fā)電為主導(dǎo)，向大規(guī)模可再生能源發(fā)電為主轉(zhuǎn)變，“十四五”以來，我國新能源裝機(jī)大幅增長，沙戈荒大型風(fēng)光基地和分布式新能源快速發(fā)展，系統(tǒng)潮流波動(dòng)性、不確定性大幅增加。電網(wǎng)形態(tài)由“輸配用”單向逐級(jí)輸電電網(wǎng)向多元雙向混合層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，大電網(wǎng)送受端、交直流、高低壓電網(wǎng)耦合更加緊密，一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)運(yùn)行方式更加復(fù)雜。負(fù)荷特性由剛性、純消費(fèi)型，向柔性、產(chǎn)消型轉(zhuǎn)變，各類新型并網(wǎng)主體不斷涌現(xiàn)，負(fù)荷尖峰化、配電網(wǎng)有源化特征明顯。

調(diào)度是電力系統(tǒng)運(yùn)行指揮中樞，是新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。按照《電力法》和《電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例》，調(diào)度系統(tǒng)負(fù)責(zé)組織、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)電網(wǎng)運(yùn)行。面對(duì)轉(zhuǎn)型期電力系統(tǒng)“雙高”特征凸顯、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量水平下降、靈活調(diào)節(jié)資源不足、平衡模式變化帶來的安全、保供和消納等難題，亟需推動(dòng)調(diào)度體系管理變革和技術(shù)創(chuàng)新，提升新型電力系統(tǒng)調(diào)度控制能力。《行動(dòng)方案》針對(duì)以上問題，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念和問題導(dǎo)向，提出了建設(shè)智慧化調(diào)度體系的解決思路，是加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要舉措。

二、適應(yīng)新業(yè)態(tài)發(fā)展，推動(dòng)調(diào)度管理創(chuàng)新

分布式新能源、新型儲(chǔ)能、虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等各類新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)、快速發(fā)展，成為調(diào)度管理創(chuàng)新的重點(diǎn)領(lǐng)域。《行動(dòng)方案》明確提出要?jiǎng)?chuàng)新主配微網(wǎng)協(xié)同的有源配電網(wǎng)調(diào)度模式。要深化各類新業(yè)態(tài)研究，推動(dòng)健全并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)度管理規(guī)范和市場(chǎng)交易機(jī)制，強(qiáng)化分布式資源管控能力。適應(yīng)配電網(wǎng)有源化特征，健全主配網(wǎng)穩(wěn)定管理、電力平衡、故障處置等調(diào)度核心業(yè)務(wù)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)和配電網(wǎng)高效協(xié)同運(yùn)行、資源統(tǒng)一調(diào)配，提升配電網(wǎng)層面就地平衡能力和對(duì)主網(wǎng)的主動(dòng)支撐能力。

隨著電力市場(chǎng)化改革不斷深化，全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系逐步形成，市場(chǎng)化電力生產(chǎn)組織模式逐步建立。《行動(dòng)方案》明確提出要做好調(diào)度與電力市場(chǎng)的銜接。一方面，要加快現(xiàn)貨市場(chǎng)全面建設(shè)，規(guī)范健全輔助服務(wù)市場(chǎng)體系，完善適應(yīng)新型電力系統(tǒng)靈活、高效、便捷互動(dòng)的市場(chǎng)設(shè)計(jì)，健全“中長期為基礎(chǔ)、現(xiàn)貨市場(chǎng)余缺調(diào)劑、應(yīng)急調(diào)度救急”的市場(chǎng)化資源配置模式，充分發(fā)揮電能量的時(shí)空價(jià)值和靈活調(diào)節(jié)資源的市場(chǎng)價(jià)值，促進(jìn)電力資源更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置。另一方面，要完善各級(jí)調(diào)度與各類市場(chǎng)銜接機(jī)制，推動(dòng)電力生產(chǎn)組織由傳統(tǒng)計(jì)劃模式向市場(chǎng)模式轉(zhuǎn)變，完善市場(chǎng)運(yùn)行評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)防范體系，保障電力市場(chǎng)安全高效運(yùn)營。

三、適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展，加強(qiáng)調(diào)度技術(shù)創(chuàng)新

調(diào)度是技術(shù)密集型專業(yè)，在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中面臨電網(wǎng)特性精準(zhǔn)認(rèn)知、海量異構(gòu)資源協(xié)同控制、新型復(fù)雜故障防御等多項(xiàng)技術(shù)難題。同時(shí)，“大云物移智鏈”等先進(jìn)信息通信技術(shù)快速發(fā)展，也為調(diào)控技術(shù)數(shù)字化智能化發(fā)展提供了寶貴的機(jī)遇。《行動(dòng)方案》強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)研究調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容，加快新型調(diào)度控制技術(shù)應(yīng)用。一方面，要推動(dòng)調(diào)控領(lǐng)域科技攻關(guān)，強(qiáng)化前瞻性基礎(chǔ)理論研究，攻克新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行機(jī)理。深化關(guān)鍵技術(shù)研究，做好電磁暫態(tài)仿真、新型主體安全控制、多層級(jí)平衡模式構(gòu)建、煤電與新能源發(fā)電協(xié)調(diào)、新能源與負(fù)荷預(yù)測(cè)、未來態(tài)分析決策等重點(diǎn)科技攻關(guān)與試點(diǎn)應(yīng)用，提升電網(wǎng)運(yùn)行控制能力。另一方面，要推動(dòng)調(diào)度技術(shù)裝備升級(jí)換代，推動(dòng)電力技術(shù)與先進(jìn)信息通信技術(shù)融合，構(gòu)建全景感知、全網(wǎng)監(jiān)視、全局分析、智能決策、協(xié)同控制、主配一體的新型電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，健全“光纖專網(wǎng)+無線虛擬專網(wǎng)+HPLC”配電通信網(wǎng)絡(luò)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行控制數(shù)字化智能化水平，推動(dòng)配電網(wǎng)可觀、可測(cè)、可控、可調(diào)，支撐海量分布式電源、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、新型儲(chǔ)能等調(diào)控需求。