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為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)安全護航

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時間:2022-02-22 00:00:00

構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),是黨中央基于加強生態(tài)文明建設(shè)、保障國家能源安全、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作出的重大決策部署,對我國能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。然而,新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建,必將對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來電源結(jié)構(gòu)、負荷特性、電網(wǎng)形態(tài)、技術(shù)基礎(chǔ)和運行特性的重大轉(zhuǎn)變,這種重大轉(zhuǎn)變也必將給新型電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定控制和安全生產(chǎn)應(yīng)急管理帶來新的風(fēng)險和挑戰(zhàn)。因此,必須提升對新型電力系統(tǒng)本質(zhì)特征的深刻認識,要以科學(xué)和實事求是的態(tài)度,認識和管控電力系統(tǒng)升級跨越帶來的新的風(fēng)險和安全生產(chǎn)面臨的新的挑戰(zhàn),科學(xué)構(gòu)建符合新型電力系統(tǒng)特點的安全生產(chǎn)應(yīng)急管理體系,為新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建和安全穩(wěn)定運行保駕護航。

1.構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨新的風(fēng)險挑戰(zhàn)

新型電力系統(tǒng)是以數(shù)字化推動,高比例新能源、高比例電力電子裝置、低轉(zhuǎn)動慣量、強隨機性的電力系統(tǒng),源網(wǎng)荷儲間通過電力流和信息流形成有機整體,并與其他能源系統(tǒng)進行能量和數(shù)字交互,這種以源網(wǎng)荷儲互動與多能互補,分布式電源、微電網(wǎng)、交直流組網(wǎng)與大電網(wǎng)融合發(fā)展(多網(wǎng)融合)的深刻變化,必將給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定帶來新的風(fēng)險挑戰(zhàn)。

(1)新型電力系統(tǒng)在接入電源類型上實現(xiàn)跨越升級,新能源將逐步成為裝機和電量主體。大量風(fēng)電、光伏及分布式電源的接入,將使得電源出力的間歇性、波動性加劇,電網(wǎng)潮流的多變與隨機性增大了電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、以及電壓控制的難度,影響電能質(zhì)量的同時,增加了電網(wǎng)穩(wěn)定運行的潛在風(fēng)險(比如,諧波電流的注入,會引起電壓畸變,還會帶來繼電保護和自動裝置誤動風(fēng)險);同時,電源裝機規(guī)模的倍增和布局的多元化,以及電力電子裝置的高比例滲透,也對新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制帶來新的復(fù)雜挑戰(zhàn)。

(2)新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)以大電網(wǎng)為主導(dǎo)、多種電網(wǎng)形態(tài)相容并存的格局。電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴大、配電網(wǎng)有源化,微電網(wǎng)、分布式電源系統(tǒng)、電網(wǎng)側(cè)儲能以及局部直流電網(wǎng)快速發(fā)展,使得與大電網(wǎng)互通互濟、協(xié)調(diào)運行,將進一步凸顯大電網(wǎng)樞紐平臺的支撐作用,這對電網(wǎng)感知與決策的智能化、數(shù)字化提出了更高的要求,使得主配網(wǎng)的界限進一步模糊;電子化新技術(shù)的應(yīng)用,對未來新能源體系的自身優(yōu)化配置以及電力系統(tǒng)穩(wěn)定提出更多風(fēng)險考驗。(比如,溫度、光照強度、風(fēng)速的變化波動,以及大規(guī)模風(fēng)機投退,都會對局部電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響)。

(3)發(fā)、用電一體“產(chǎn)消者”大量涌現(xiàn)。微網(wǎng)、虛擬電廠、電動汽車、以及儲能單元等多負荷形態(tài)的大量加入,使電力負荷呈現(xiàn)多元性增長,不確定性增大,對網(wǎng)荷互動性和電力供應(yīng)的安全性提出了更高的要求。

(4)系統(tǒng)運行機理和平衡模式將出現(xiàn)深刻變化。電力系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)、控制基礎(chǔ)和運行機理將發(fā)生深刻變化,平衡模式由源隨荷動實時平衡,逐步向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動的非完全實時平衡轉(zhuǎn)變,這種非完全實時平衡給新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制帶來巨大風(fēng)險和挑戰(zhàn)。此外,儲能規(guī)模的增長、儲能新技術(shù)的涌現(xiàn)與應(yīng)用,加快了新型電力系統(tǒng)儲能的多元化發(fā)展,也加劇了儲能安全、設(shè)備消防安全的風(fēng)險劇增。包括儲能電源以及火電、水電、氣電、抽水蓄能等調(diào)節(jié)電源在內(nèi)的電站規(guī)劃與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)平衡能力需求增強。

2.構(gòu)建新型電力系統(tǒng)安全防御體系

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是極具挑戰(zhàn)性、開創(chuàng)性的戰(zhàn)略性工程,要始終把確保電力安全可靠供應(yīng)擺在突出重要的位置。要嚴守大電網(wǎng)安全運行底線,有效防范化解各類風(fēng)險,堅持改革創(chuàng)新,構(gòu)建安全可靠的新型電力系統(tǒng)安全防御體系。

(1)堅守“安全”與“穩(wěn)定”,實現(xiàn)多種電網(wǎng)形態(tài)與大電網(wǎng)協(xié)同。優(yōu)化完善配電網(wǎng)規(guī)劃理論、建設(shè)標準和管理體系,更好地實現(xiàn)微電網(wǎng)、有源配電網(wǎng)、局部直流電網(wǎng)等新形態(tài)電網(wǎng)與大電網(wǎng)協(xié)同;充分利用數(shù)字技術(shù)為電網(wǎng)賦能,推進電網(wǎng)設(shè)施和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展,提升電網(wǎng)全息感知能力和靈活控制能力,實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲全要素可觀、可測、可控,確保新型電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)堅強、規(guī)模合理、安全可控,增強系統(tǒng)的韌性彈性和自愈能力。

(2)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)安全運行與保護體系。掌握大規(guī)模新能源及電力電子設(shè)備接入后電網(wǎng)及多能源系統(tǒng)的運行規(guī)律及安全穩(wěn)定特性,實現(xiàn)基于源網(wǎng)荷儲主動響應(yīng)的協(xié)調(diào)控制;構(gòu)建基于多源運行數(shù)據(jù)的在線分析與決策系統(tǒng);掌握未來電力系統(tǒng)故障機理及形態(tài),構(gòu)建保護與防御體系;建立電力系統(tǒng)非常規(guī)安全風(fēng)險評估基礎(chǔ)理論體系及分析方法體系;突破全自主化芯片保護控制設(shè)備技術(shù),研制基于新型傳感通信技術(shù)的繼電保護裝置;實現(xiàn)保護控制裝置狀態(tài)感知、自動化運維及智能化在線監(jiān)測與分析;建立變電站保護控制系統(tǒng)自動測試平臺。研究新型電力系統(tǒng)運行控制體系,加強系統(tǒng)安全運行控制、分布式和微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制等技術(shù)研究,優(yōu)化運行管理模式,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)安全運行與保護體系,實現(xiàn)系統(tǒng)整體的可觀、可判、可控。

(3)加強新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。加快源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展、新能源自身體系優(yōu)化、電力系統(tǒng)可觀可測可控能力、智能調(diào)度運行、多能互補運行、終端互動調(diào)節(jié)、特高壓及柔性輸電技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),為新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定打造堅實技術(shù)基礎(chǔ)和科技支撐。提高對“高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備”雙高電力系統(tǒng)的本質(zhì)及運行特性認識,著力提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,鞏固完善新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定“三道防線”防范化解重大安全風(fēng)險。

(4)大力加強新型電力系統(tǒng)安全管理體系建設(shè),提升安全生產(chǎn)管理的數(shù)字化、信息化、智能化、智慧化水平。牢固樹立安全發(fā)展理念,深入貫徹落實《中共中央國務(wù)院關(guān)于安全生產(chǎn)領(lǐng)域改革發(fā)展的意見》、新《安全生產(chǎn)法》等法律法規(guī),建立健全全員安全生產(chǎn)責(zé)任制,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)下安全風(fēng)險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防體系,開展安全生產(chǎn)標準化建設(shè),健全風(fēng)險防范化解機制,提高安全生產(chǎn)管理水平,確保安全生產(chǎn)。

(5)加快進行既有設(shè)備的改造升級,加快電力系統(tǒng)和設(shè)備信息化管理系統(tǒng)建設(shè)。加強設(shè)備運行監(jiān)測和隱患排查,要著力加快新型電力系統(tǒng)風(fēng)險識別與管控研究與實踐,推進開展新型電力系統(tǒng)危險源辨識與風(fēng)險管理實踐,推進安全風(fēng)險信息化管控平臺建設(shè),推進實現(xiàn)作業(yè)計劃、人員準入、安全監(jiān)督、現(xiàn)場可視、風(fēng)險管控、預(yù)警感知全覆蓋。

(6)加強安全生產(chǎn)應(yīng)急管理工作,提升突發(fā)事件應(yīng)急處置能力。一是要居安思危,未雨綢繆,堅持預(yù)防為主的方針,科學(xué)推動電力企業(yè)應(yīng)急規(guī)劃、應(yīng)急組織、應(yīng)急制度、應(yīng)急隊伍體系建設(shè),加強應(yīng)急物資和應(yīng)急裝備儲備,科學(xué)構(gòu)建發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)代應(yīng)急管理體系,持續(xù)提升應(yīng)對電力突發(fā)事件的制度保障能力、應(yīng)急準備能力、監(jiān)測預(yù)警能力、搶險救援能力和恢復(fù)重建能力,加強新業(yè)態(tài)應(yīng)急能力建設(shè)。二是要加強新型電氣設(shè)備消防安全管理。要構(gòu)建完善新能源企業(yè)電氣設(shè)備消防管理,加強風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、太陽能熱電站、化學(xué)儲能設(shè)備、充電裝置等設(shè)備火災(zāi)風(fēng)險監(jiān)測監(jiān)控,加大消防安全隱患排查治理力度,大力提升消防安全“四個能力”,構(gòu)建與新能源設(shè)備特點相適應(yīng)的消防應(yīng)急體系。三是要推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案體系。要加大對新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的內(nèi)在規(guī)律學(xué)習(xí)和研究,大力加強基于場景的應(yīng)急預(yù)案體系建設(shè),提升應(yīng)急預(yù)案的智慧化水平,積極舉辦培訓(xùn)演練活動,提高員工對大面積停電、大規(guī)模新能源脫網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全事件等突發(fā)事件的應(yīng)急反應(yīng)能力和應(yīng)急處置水平,特別是源網(wǎng)荷儲友好互動大面積停電先期處置能力。提升員工應(yīng)急意識和自救互救能力,全面提升突發(fā)事件應(yīng)急處置能力,為新型電力系統(tǒng)安全運行提供最后一道可靠防線。

總之,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是保障國家能源安全的重要舉措,“雙碳”背景下的電網(wǎng)安全,既要有創(chuàng)新前沿的技術(shù),又要有創(chuàng)新的管理理念。提高系統(tǒng)安全生產(chǎn)水平和突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)能力,建設(shè)科學(xué)完善的新型電力系統(tǒng)治理體系和提升新型電力系統(tǒng)治理能力,是關(guān)乎能源安全、關(guān)乎國家安全的必然要求。(李境祎、李洪戰(zhàn))

來源:來源:中國電力新聞網(wǎng)

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