中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月13日，世界首個(gè)柔性直流電網(wǎng)工程——±500千伏張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程，累計(jì)向京津冀地區(qū)輸送“綠電”突破300億千瓦時(shí)，達(dá)301.64億千瓦時(shí)，約等于820余萬(wàn)戶家庭一年的用電量。
張北柔直工程采用我國(guó)原創(chuàng)、領(lǐng)先世界的柔性直流輸電技術(shù)，將張北新能源基地、承德豐寧儲(chǔ)能基地等新能源基地與北京負(fù)荷中心相連，讓張家口壩上隨機(jī)波動(dòng)的風(fēng)電、光伏等清潔能源轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定可靠的電能，源源不斷送往京津冀。
工程投運(yùn)以來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司針對(duì)柔直電網(wǎng)技術(shù)的特殊性，探索應(yīng)用先進(jìn)的“構(gòu)網(wǎng)型開(kāi)環(huán)控制策略”，有效平抑新能源大規(guī)模并入柔直電網(wǎng)給系統(tǒng)帶來(lái)的波動(dòng)，減少系統(tǒng)運(yùn)行故障發(fā)生率，大幅提高柔直電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力和靈活性，提升新能源輸送能力30%以上，工程實(shí)現(xiàn)450萬(wàn)千瓦滿功率運(yùn)行。
在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，同步發(fā)電機(jī)占主導(dǎo)地位。同步機(jī)發(fā)電時(shí)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)具有慣性，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生負(fù)荷投切、線路短路故障等擾動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子可通過(guò)速度變化吸收或釋放能量來(lái)維持電網(wǎng)穩(wěn)定。而清潔能源發(fā)電采用大量電力電子設(shè)備，需要通過(guò)算法控制而非物理特性保持穩(wěn)定，不具備旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的慣性，導(dǎo)致電力系統(tǒng)在發(fā)生擾動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性下降。
構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)可以使電力電子裝置模擬傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)特性，提供穩(wěn)定的頻率和電壓支持，使電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)不再隨新能源的波動(dòng)而波動(dòng)。
工程投運(yùn)以來(lái)，進(jìn)行了上千次的仿真試驗(yàn)，模擬了不同運(yùn)行工況，驗(yàn)證了這一策略的可行性。構(gòu)網(wǎng)型控制策略的創(chuàng)新研究和試驗(yàn)成功，為新能源高比例接入直流輸電系統(tǒng)提供了有力支撐，對(duì)新能源基地高效外送具有重要示范意義。
數(shù)字化管理
打破數(shù)據(jù)壁壘 成為平穩(wěn)運(yùn)行關(guān)鍵
除了最前沿的技術(shù)支撐，精益化的運(yùn)維同樣是保障張北柔直工程平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。中都換流站是張北柔直工程的重要送端，直接與風(fēng)電、光伏新能源場(chǎng)站連接。換流站站內(nèi)設(shè)備多，種類(lèi)多，多個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立存在，每天會(huì)產(chǎn)生大量的實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)規(guī)模大、類(lèi)型多、價(jià)值密度低和變化快等特點(diǎn)。
為解決換電站運(yùn)維檢修工作量大、運(yùn)檢難度大等問(wèn)題，提升潛在故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判能力，國(guó)網(wǎng)冀北超高壓北公司建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和數(shù)據(jù)模型即數(shù)字化換流站，并于2023年底正式應(yīng)用，為換流站的設(shè)備健康穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支持。
數(shù)字化換流站具有集成性，它打破了不同子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘，滿足不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要求，可以同時(shí)對(duì)幾十套系統(tǒng)進(jìn)行集中管控，可以預(yù)先判斷出數(shù)據(jù)變化的不良趨勢(shì)，為運(yùn)維人員提供必要的提醒和反饋。
“為確保張北綠電持續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)，我們不斷創(chuàng)新運(yùn)維手段，積極開(kāi)展數(shù)字換流站建設(shè)，依托數(shù)字孿生系統(tǒng)，搭建了關(guān)鍵設(shè)備仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了全站設(shè)備在線監(jiān)控和隱患快速處置，進(jìn)一步提升了工程數(shù)智化運(yùn)檢水平。未來(lái)，我們將用好數(shù)字孿生、閥廳無(wú)人機(jī)等先進(jìn)科技手段，確保工程安全可靠運(yùn)行，將更多的綠色能源送進(jìn)千家萬(wàn)戶?！眹?guó)網(wǎng)冀北超高壓公司張北柔直工程中都換流站站長(zhǎng)王大中說(shuō)。
