回顾“十四五”期间,浙江电力保供面临前所未有的新形势和新变化。2020年9月,我国提出“碳达峰、碳中和”目标。此后五年,伴随“双碳”目标持续深入贯彻,及新发展理念如细雨春风不断渗入各行各业,我国能源电力转型之路方向愈发清晰,即推进能源结构优化调整,构建以新能源为主体的新型电力系统。
浙江是我国经济强省与对外开放前沿阵地,在高质量发展征途上阔步迈进,却也迎来能源转型与电力供应层面的严峻挑战。经济社会转型催生海量电力需求,高新产业对绿色电能及稳定、优质电力供应依赖性愈强。
而在建设新型电力系统省级示范区过程中,浙江电源结构、电网形态、负荷特性、控制对象发生深刻变化,给电网运行带来深远影响,亟需在调度体系上开展深入变革,通过构建新型调度体系,提高驾驭新型电力系统运行的能力,确保电力安全可靠供应,促进能源清洁低碳转型。
准确把握时与势。国网浙江电力融合数字化、智能化技术赋能电网调控生产运行,聚焦解决安全、保供、低碳等多维度问题,在国家电网公司首创数智调度驾驶舱,并以此为抓手,开展面向新型电力系统的电力多目标、智能化数字驾驶舱建设与管理,提升调度运行感知力和决策力,实现高质量电力供应,以数智之道驾驭能源转型时代的新电网。
精准实施负荷预测
新型电力系统演进至今,一个重要特征就是大量新兴业态、新型负荷潮涌般出现。新的供用电形态让电网供需平衡比以往任何时候都复杂和多变。如何应时而变、应需而动?
走进浙江电力调度控制中心,映入眼帘的是一张电力调度数智驾驶舱显示大屏,上面实时呈现着不同模块的数据和曲线,展示全省电力运行情况。而调度员则紧盯屏幕,根据实时变动的负荷预测数据等信息,精准开展电力调度工作。
“以前,我们需要每15分钟手动更新负荷预测情况,效率较低,预测精准度也有限。”值长詹文达说道,“电力调度数智驾驶舱的负荷预测模块可以结合天气等因素自动开展负荷预测,超短期预测精度已达到99.5%。”
对调度人员来说,实现电力供需平衡是电力保供的首要职责。而电力调度数智驾驶舱就拥有一个重要功能模块——平衡预警模块。模块可以自动生成未来24小时备用电力预测曲线,每分钟实时更新。“一旦发现某个时刻备用发电能力不足,平衡预警模块会即时告警,并为调度员提供增开发电机组、购买外来电或调整工业用户用电时间等辅助决策建议。”詹文达说。

航拍下的遂昌县云峰地面光伏电站|祝灵潇 摄
这一功能在今夏多次发挥了重要作用。以8月19日为例。当日,借助电力调度数智驾驶舱,国网浙江电力调度控制中心专职郭文杰预测8月20日浙江晚间高峰时段供电趋紧,需通过省间现货市场增加有效供给。国网浙江营销服务中心专职王倩莹随即制定省间现货交易策略,并综合开展日前、日内现货交易。当日省间现货最大交易电力544万千瓦,最大外来电4552万千瓦,其中省间现货购买电量8762.45万千瓦时,占买方市场的63%。
人们往往关注电够不够用。实际上,夏季的浙江天气多变,负荷预测影响因素较多,不确定性大。实际用电负荷高出预测值或低于预测值都会对电力平衡造成影响。
以6月29日晚为例。当天实际气温低于天气预报预测气温,电力调度数智驾驶舱计算得出,负荷预计较原计划偏低600万千瓦。综合考虑负荷走势、新能源发电出力预测等情况后,电力调度数智驾驶舱迅速作出研判:次日8时至13时电网负备用不足。当班调度员第一时间采取干预措施,通过改变储能发电计划、协调省内储能机组提前清空电量、优化燃煤机组开机安排、申请周边省市支援等举措,最大限度缓解这一情况,确保电力供需平衡。
或增或减,精准预测。今年迎峰度夏期间,基于电力调度数智驾驶舱精准研判和预测,浙江电网实施多次供需平衡预警预控,最终实现高负荷、大用电量情况下电网安全稳定运行、电力可靠供应。
协同助力风光消纳
新能源大发展对用电大省浙江来说是幸福的烦恼。近年来,浙江新能源发电装机规模不断扩大,目前已超7000万千瓦。截至9月底,浙江光伏发电装机规模达6106万千瓦,超过煤电成为省内第一大电源。相较于火电机组,以风电、光伏发电为代表的新能源发电受天气影响较大,一定程度上给电网调度带来挑战。
而传统电力预测技术难以在高比例新能源电网场景下满足电力调度工作需求,负荷预测极易被新能源预测误差而“带偏”。国网浙江电力依托电力调度数智驾驶舱创新负荷预测算法,庖丁解牛,解构负荷组成,并对各类成分进行精准预测,最大程度消除新能源出力波动对负荷预测的影响,更好发挥新能源在电力保供中的作用。
如何进一步推动新能源高水平消纳和高效利用?国网浙江电力打通电力、气象等多专业壁垒,通过调控云自不同商业气象源获取接入温湿度、风速、风向和辐照度等网格化气象数据,分析掌握高比例新能源电网出力运行特性,并在数智调度驾驶舱中设计分析模块,科学分析、精准预测有效供用电能力。
“目前,新能源预测功能对光伏发电出力预测准确率超过96%,不仅为新能源电量消纳提供了数据支持,也进一步保障了新能源‘发得出、用得上’。”詹文达说。8月22日,浙江省内光伏发电出力达到3785万千瓦、创历史新高。

国网浙江电科院技术人员运用“睿测”进行全省光伏发电功率预测丨刘广扩 摄
针对高比例新能源入网带来的电网平衡、安全约束、联锁故障等问题,数智驾驶舱也提供专业处置方案,保障浙江省新能源高效消纳。据了解,依托数字驾驶舱,目前浙江已提升负荷低谷新能源消纳困难时段电量超过24亿千瓦时,推动能源绿色低碳转型。同时,通过辨识量化海量资源调节潜力并整合,利用协同调控技术分解消纳需求并匹配,提升新能源消纳潜力,解决新能源“供大于求”问题。
国网浙江电力还构建可自适应切换的负荷预测模型,实现负荷聚合资源池可观可测,提供灵活调节资源支撑,同时抽水蓄能、电网侧储能等资源对新能源也发挥了重要调节作用。目前,浙江省抽水蓄能装机近1000万千瓦,电网侧储能今年迎峰度夏期间最大出力分别达到698万千瓦、222万千瓦。
依托电力调度数智驾驶舱辅助决策建议,国网浙江电力推动省内地区间新能源协同消纳,实现电力资源科学高效调配。
汇聚点滴保供合力
在浙江,地调、县调管理着丰富的屋顶光伏、用户储能、充电桩等可调节资源。这些灵活资源具有“小、众、散”的特征,地区电网灵活资源数量多但单体规模小、分布零散。
以小水电为例。浙江省小水电开发早,水电资源较为丰富,全省累计装机容量高达400多万千瓦。以往,这些分散资源的调度管理权限主要集中在县调,未能有效发挥聚合作用。如能统一调度,则能起到聚沙成塔、集腋成裘的作用。有鉴于此,今年国网浙江电力积极推动各地将分散资源进一步聚合,并优化调整调度权限。

国网新昌县供电公司通过建设回山区域微电网,实现门溪水库等水电资源就地消纳|张馨月 摄
为充分利用小水电的顶峰保供潜力,国网浙江电力系统梳理小水电台账和流域关系,推动地县调对小水电全面收资,全面掌握流域小水电特性参数,为小水电高效运行和精准调度奠定坚实基础。同时,完成200多座小水电数据接入,利用全流域水电信息,结合电网用电负荷预测情况,形成以流域为基础的水电合力发电策略,优化不同电站开停机时间,协调控制众多小型水电站集群形成合力。
而依托电力调度数智驾驶舱,国网浙江电力打造源网荷储多元资源调控决策新模式,打破调度管理范围限制,统筹利用各地区灵活资源调节能力,助力支撑浙江电网保供及局部断面潮流控制。
“我们将分散的资源聚合起来统一调度和优化配置,发挥分布式资源调节潜力,形成保供合力。比如,在用电高峰时段,我们可以同时调用储能电站放电、充电桩错峰调节等。”詹文达介绍。
今年迎峰度夏期间,国网浙江电力通过聚合各地区小水电、小火电、分布式储能等资源,优化电力资源时空配置,高效分解全省消纳需求,保障电力平衡处在安全区间。例如,国网嘉兴供电公司利用电力调度数智驾驶舱聚合15类资源,总调控容量达555万千瓦,在今夏用电高峰时段,自动调用20万千瓦储能放电、30万千瓦充电桩错峰调节,保障了电力稳定供应。
国网浙江电力还应用灵活资源调用考评机制,对地调、县调资源响应省调指令情况进行后评估,确保各类资源能控、好控,进一步提升新能源电量消纳能力,增强浙江电网运行弹性。
电力调度数智驾驶舱的成功应用,通过各方协作与创新举措,实现省地县调节资源充分互济、全网协力保供,提升电力系统整体供电能力,确保新能源全额消纳,助力负荷裕度偏差等关键指标国内首次从2%降至0.5%以内,实现浙江省调连续两年卓越指标排名国家电网第一。
供稿:融媒体中心 张正华;温州公司 李艳妮

