構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、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,對我國能源電力轉型發(fā)展具有重要的指導意義。然而,新型電力系統(tǒng)的構建,必將對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來電源結構、負荷特性、電網形態(tài)、技術基礎和運行特性的重大轉變,這種重大轉變也必將給新型電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定控制和安全生產應急管理帶來新的風險和挑戰(zhàn)。因此,必須提升對新型電力系統(tǒng)本質特征的深刻認識,要以科學和實事求是的態(tài)度,認識和管控電力系統(tǒng)升級跨越帶來的新的風險和安全生產面臨的新的挑戰(zhàn),科學構建符合新型電力系統(tǒng)特點的安全生產應急管理體系,為新型電力系統(tǒng)的構建和安全穩(wěn)定運行保駕護航。
1.構建新型電力系統(tǒng)面臨新的風險挑戰(zhàn)
新型電力系統(tǒng)是以數字化推動,高比例新能源、高比例電力電子裝置、低轉動慣量、強隨機性的電力系統(tǒng),源網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)進行能量和數字交互,這種以源網荷儲互動與多能互補,分布式電源、微電網、交直流組網與大電網融合發(fā)展(多網融合)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,電網潮流的多變與隨機性增大了電網調峰、調頻、以及電壓控制的難度,影響電能質量的同時,增加了電網穩(wěn)定運行的潛在風險(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)定控制帶來新的復雜挑戰(zhàn)。
(2)新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)以大電網為主導、多種電網形態(tài)相容并存的格局。電網規(guī)模持續(xù)擴大、配電網有源化,微電網、分布式電源系統(tǒng)、電網側儲能以及局部直流電網快速發(fā)展,使得與大電網互通互濟、協(xié)調運行,將進一步凸顯大電網樞紐平臺的支撐作用,這對電網感知與決策的智能化、數字化提出了更高的要求,使得主配網的界限進一步模糊;電子化新技術的應用,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)定提出更多風險考驗。(比如,溫度、光照強度、風速的變化波動,以及大規(guī)模風機投退,都會對局部電網暫態(tài)穩(wěn)定性產生較大影響)。
(3)發(fā)、用電一體“產消者”大量涌現(xiàn)。微網、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,對網荷互動性和電力供應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)的技術基礎、控制基礎和運行機理將發(fā)生深刻變化,平衡模式由源隨荷動實時平衡,逐步向源網荷儲協(xié)調互動的非完全實時平衡轉變,這種非完全實時平衡給新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制帶來巨大風險和挑戰(zhàn)。此外,儲能規(guī)模的增長、儲能新技術的涌現(xiàn)與應用,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、設備消防安全的風險劇增。包括儲能電源以及火電、水電、氣電、抽水蓄能等調節(jié)電源在內的電站規(guī)劃與電力系統(tǒng)調節(jié)平衡能力需求增強。
2.構建新型電力系統(tǒng)安全防御體系
構建新型電力系統(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擺在突出重要的位置。要嚴守大電網安全運行底線,有效防范化解各類風險,堅持改革創(chuàng)新,構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)多種電網形態(tài)與大電網協(xié)同。優(yōu)化完善配電網規(guī)劃理論、建設標準和管理體系,更好地實現(xiàn)微電網、有源配電網、局部直流電網等新形態(tài)電網與大電網協(xié)同;充分利用數字技術為電網賦能,推進電網設施和數字基礎設施融合發(fā)展,提升電網全息感知能力和靈活控制能力,實現(xiàn)源網荷儲全要素可觀、可測、可控,確保新型電力系統(tǒng)結構堅強、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備接入后電網及多能源系統(tǒng)的運行規(guī)律及安全穩(wěn)定特性,實現(xiàn)基于源網荷儲主動響應的協(xié)調控制;構建基于多源運行數據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),構建保護與防御體系;建立電力系統(tǒng)非常規(guī)安全風險評估基礎理論體系及分析方法體系;突破全自主化芯片保護控制設備技術,研制基于新型傳感通信技術的繼電保護裝置;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、分布式和微網協(xié)調控制等技術研究,優(yōu)化運行管理模式,構建新型電力系統(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)定關鍵技術攻關。加快源網荷儲協(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、智能調度運行、多能互補運行、終端互動調節(jié)、特高壓及柔性輸電技術等關鍵技術攻關,為新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定打造堅實技術基礎和科技支撐。提高對“高比例新能源、高比例電力電子設備”雙高電力系統(tǒng)的本質及運行特性認識,著力提升系統(tǒng)調節(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險。
(4)大力加強新型電力系統(tǒng)安全管理體系建設,提升安全生產管理的數字化、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《中共中央國務院關于安全生產領域改革發(fā)展的意見》、新《安全生產法》等法律法規(guī),建立健全全員安全生產責任制,構建新型電力系統(tǒng)下安全風險分級管控和隱患排查治理雙重預防體系,開展安全生產標準化建設,健全風險防范化解機制,提高安全生產管理水平,確保安全生產。
(5)加快進行既有設備的改造升級,加快電力系統(tǒng)和設備信息化管理系統(tǒng)建設。加強設備運行監(jiān)測和隱患排查,要著力加快新型電力系統(tǒng)風險識別與管控研究與實踐,推進開展新型電力系統(tǒng)危險源辨識與風險管理實踐,推進安全風險信息化管控平臺建設,推進實現(xiàn)作業(yè)計劃、人員準入、安全監(jiān)督、現(xiàn)場可視、風險管控、預警感知全覆蓋。
(6)加強安全生產應急管理工作,提升突發(fā)事件應急處置能力。一是要居安思危,未雨綢繆,堅持預防為主的方針,科學推動電力企業(yè)應急規(guī)劃、應急組織、應急制度、應急隊伍體系建設,加強應急物資和應急裝備儲備,科學構建發(fā)電企業(yè)、電網企業(yè)現(xiàn)代應急管理體系,持續(xù)提升應對電力突發(fā)事件的制度保障能力、應急準備能力、監(jiān)測預警能力、搶險救援能力和恢復重建能力,加強新業(yè)態(tài)應急能力建設。二是要加強新型電氣設備消防安全管理。要構建完善新能源企業(yè)電氣設備消防管理,加強風力發(fā)電、光伏發(fā)電、太陽能熱電站、化學儲能設備、充電裝置等設備火災風險監(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”,構建與新能源設備特點相適應的消防應急體系。三是要推動構建新型電力系統(tǒng)應急預案體系。要加大對新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的內在規(guī)律學習和研究,大力加強基于場景的應急預案體系建設,提升應急預案的智慧化水平,積極舉辦培訓演練活動,提高員工對大面積停電、大規(guī)模新能源脫網、網絡安全事件等突發(fā)事件的應急反應能力和應急處置水平,特別是源網荷儲友好互動大面積停電先期處置能力。提升員工應急意識和自救互救能力,全面提升突發(fā)事件應急處置能力,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”背景下的電網安全,既要有創(chuàng)新前沿的技術,又要有創(chuàng)新的管理理念。提高系統(tǒng)安全生產水平和突發(fā)事件應急反應能力,建設科學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,是關乎能源安全、關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
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