可中断负荷与分布式电源在配电网中的弹性互动建设与应用典型经验

李云飞，田 晨，韩继承，周永汉，陈仕明

（1.国网浙江江山市供电公司，浙江 江山324100；2.国网浙江衢州市供电公司，浙江 衢州324000）

1 专业管理的目标描述

1.1 专业管理的理念或策略

以国网浙江省电力有限公司建设多元融合高弹性电网“三个理念”为指引，以建设高弹性配电网为方向，从网架特点、电源情况、负荷分布3个角度，深入挖掘配电网可控资源，建立可控资源弹性互动工作机制，提升配网调控机构弹性调控能力，以最小的投入，在保障安全的前提下实现局部配电网供电能力的提升。

1.2 专业管理的范围和目标

主要覆盖秒级可中断负荷建设的全过程、梯级电站全流域弹性调节能力提升的全过程、测算光伏电站的支撑功率，以及调控部门通过合理安排检修计划，发挥秒级可中断负荷、分布式光伏、梯级水电站等可调资源作用，在保障安全的前提下，提升局部电网供电能力工作的全过程。从而实现秒级可中断负荷与梯级水电站、分布式光伏在计划检修方式下弹性互动及故障处置工作流程的制定，指导调控机构开展实践应用。

1.3 专业管理的指标体系及目标值

以完成秒级可中断负荷建设任务以及提升局部电网供电能力为目标，建立专业管理的指标体系，设立目标值，如表1所示。

2 专业管理的主要做法

2.1 主要流程说明

2.1.1 与分布式电源弹性互动的秒级可中断负荷

调控中心牵头组织营销部、安监部、施工单位等部门成立了秒级可中断负荷建设专项工作小组。从网架、电源、负荷3个方面总结出电网负荷特点，结合这些特点，开展秒级可中断负荷应用场景分析，确定局部电网在正常方式下供电能力不足、在检修方式下（变电站高压侧全停检修、主变检修、10 kV“手拉手”线路一侧电源检修等）供电能力不足、以及电网故障引发断面越限3种典型场景。

按照“调控划区、营销选点”方案来保障秒级可中断负荷选点的精确。调控部门根据省市公司要求和应用场景需要，通过“三叶草”模型，进行秒级可中断负荷接入划区，营销部确定秒级可中断负荷清册。以“准备到位、人员到位、安全到位、工作到位”4个到位，确保现场施工安全高效。

2.1.2 梯级电站全流域弹性调节能力提升

建立一套将梯级电站作为可控电源的工作方法。以库容电站为起点，按照地理流域进行梳理，形成完备的上下级关系，形成流域层级图。建立电网-库容电站-梯级电站三方协同机制。调控中心牵头，加强库容电站与梯级电站协同管理。建立年度网厂联席会和月度检修例会制度，同一流域电站建立工作群，提升同一流域电站发电和检修协同性。测算梯级电站与库容电站发电功率以及时间的相关性，形成上下级电站发电功率和发电时间对应关系库。协调检修与发电计划，实现弹性调控。

2.1.3 分布式光伏电站支撑功率测算

光伏支撑功率即为将光伏电站作为可靠支撑电源时，测算的其带负荷能力。主要是通过历史负荷特性曲线和光伏发电特性曲线对比分析，确定光伏可控时间段，根据历史数据，建立可控时间段下的光伏电站在典型温度发电效率表，如表2所示。

表2 光伏电站在典型温度和气象条件下发电效率对应表

检修计划的安排可以根据天气预报，选择合适的天气进行，在一定程度上利用光伏电站作为电源支撑，提升局部电网的供电能力。

2.1.4 建立源荷弹性互动调控工作流程

计划检修方式下，梯级电站与秒级可中断负荷弹性互动应用流程如图1所示。

图1 计划检修方式下梯级电站与秒级可中断负荷弹性互动应用流程图

计划检修方式下，分布式光伏与秒级可中断负荷弹性互动应用流程如图2所示。

图2 计划检修方式下分布式光伏与秒级可中断负荷弹性互动应用流程图

电网故障导致断面越限，梯级电站与秒级可中断负荷弹性互动应用流程如图3所示。

2.2 确保流程正常运行的人力资源保证

高弹性电网负荷侧可控资源建设和应用工作纵向涉及省公司、地市公司、县区调控3 级机构，横向覆盖运检部、营销部、发展建设部、工程公司等部门，各相关部门加强横向协同和纵向贯通，及时跟进，共同推进工作开展，

图3 故障状态下梯级电站与秒级可中断负荷弹性互动应用流程

2.3 保证流程正常运行的专业管理的绩效考核与控制

由专项领导小组制定弹性电网建设及应用评价管理机制，按照月、周定期管控推进秒级可中断负荷建设。

建立课题创新奖励机制，鼓励开展梯级电站全流域管控水平提升、分布式光伏电站支撑功率预测及相应实践研究。

建立安全风险管控机制，管控课题的各项试验安全有序。

3 评估与改进

3.1 专业管理的评估方法

3.1.1 指标评估

可中断负荷规模占比（秒级）已达100%。梯级电站弹性调节能力提升覆盖率已达100%。分布式光伏电站可控功率测算覆盖率已达100%。

3.1.2 场景模拟评估

电网检修方式供电能力提升场景模拟：计划检修方式下局部电网供电能力提升量>1，有效提升局部电网供电能力。

电网故障场景模拟：电网故障负荷损失对比度<1，可有效降低电网故障导致的负荷损失；电网故障经济损失对比度<1，可有效降低电网故障带来的经济损失。

3.2 专业管理存在的问题

秒级中断负荷和可控小电源互动应用方案还不足以体现所有情况，对应的考核指标体系也需要相应地逐步跟进完善。光伏电站支撑功率测算模型较为粗糙，光伏电站效能发挥不够。

3.3 今后的改进方向或对策

依托光伏电站历史数据，选择合适的大数据分析方法，探寻分布式光伏的发电规律，提升光伏电站支撑功率测算精度，更深入挖掘光伏电站潜力。逐步完善源荷互动弹性调度制度建设，将源荷互动弹性调控作为调控工作提升重点方向，充分发挥调控机构在提升电网弹性方面的作用。

3.4 推广范围及价值评估

在直流输电、光伏发电等非同步电源占比越来越大的现代电网中，通过建立与直流输电功率和光伏发电容量相当的秒级可中断负荷，可有效应对直流故障、日食等不可控因素带给电网的冲击，以最小的代价来换取大电网的安全，具有重大意义。

局部电网中，在正常运行方式下，通过可控电源与秒级可中断负荷配合，可提升单线或单变带负荷能力，减少局部电网投资。

在检修方式下，局部电网供电能力不足时，可通过分布式电源和可中断负荷配合，提升局部电网供电能力，减少计划限电容量，同时保障局部电网安全。

220 V/380 V低压光伏广泛接入，通过提升分布式光伏发电负荷预测准确率，测算局部供电范围内低压分布式光伏的支撑功率，可实现分布式光伏与秒级可中断负荷互动，更广泛地提升局部电网弹性。