电网调控安全运行隐患管理制度分析

1电网调控安全运行隐患背景

风电等新能源的大规模接入与智能电网调度的推进对电力系统运行提出了新要求。为提升电网运行的安全、经济、节能和环保，提高电网消纳新能源的能力，迫切需要提升电网调度的精确化、智能化水平。从时序角度，发电计划主要分为年度发电计划、季度发电计划、月度发电计划、日前发电计划、日内发电计划及实时发电计划。

2电网调控安全运行隐患分析

2.1缺乏发电计划编制的安全运行隐患

长期以来，河北南网调度部门缺乏一套现代化的软件系统支撑年度计划、季度计划、月度计划的编制工作，主要依靠简单的计算机办公软件和计划编制人员的人工经验来完成。日前发电计划仍然采用人工方式编制，无法协调处理电网和机组的各类复杂约束条件，编制的发电计划难以协调经济性和安全性。这种传统的计划编制方式，一方面增加了计划编制人员的工作强度，降低了工作效率；另一方面难以实现大量相关信息的高效整合，所编制的发电计划往往失于片面，无法保证电网安全，并且容易因人为失误导致一些错误，造成计划编制工作的滞后或被动。此外，由于缺乏考虑安全约束的日内发电计划，导致日前发电计划在调度台上难以实际执行，电厂日前计划与实际发电曲线执行脱节，只能依靠调度员的人工经验临时调整，不仅耗时耗力，而且无法实现精细化控制。

2.2电网外围政策等各种不确定因素带来的运行隐患

随着电力体制改革的深化，发电计划控制的外围政策环境也在频繁变化，电力市场运营、节能发电调度、双边交易、替代交易和大用户直购电交易等政策措施的实施，甚至输电线路和发电设备的检修及投产时间的变化，都将改变原有发电计划的制定。理论上，这种改变可能带来两个维度上的风险：一方面是影响系统的供需状况，当机组因燃料库存、机组检修等因素而不能相应改变运行状态时，将产生电力供应的不平衡风险；另一方面则对发电主体完成年度计划提出了挑战，调度中心保证完成年度合约电量的难度将加大，从而形成了合同执行风险。以上两个维度的风险在现有的中长期计划分析往往被忽略了，没有考虑各种不确定因素以及执行一种基于电网调控安全运行误差对于计划执行偏差的影响，使得无论是年度方式编制，还是月度计划管理，所编制的计划往往是静态的，无法为调度决策提供较为全面和准确的参考信息，也无法客观评估各种不确定因素对分析决策所产生的影响及带来的风险。

3浅谈一种基于电网调控安全运行隐患管理制度

基于电网调控安全运行隐患管理制度在智能化总体辅助决策的协调控制下，由远及近，由粗及细，各级协调，动态优化，在更长的决策时间范围内，实现电网资源配置、风险管理以及预防预控，并为调度运行的安全性和经济性提供最佳决策空间和调整裕度。而在各周期计划执行的过程中，又形成了由近及远的逐级校验和闭环反馈，将计划与实际调度运行之间的偏差动态反馈给计划制定流程，并且基于智能化的自学习过程，进一步完善各级发电计划的模型、方法和决策流程，从而形成一套以智能化记忆、识别、“瞻前顾后”、动态协调、滚动优化为主要特征的智能电网调度发电计划体系以及基于电网调控安全运行隐患管理制度。基于电网调控安全运行隐患管理制度实现了：（1）基于风险逐级预防、预控的滚动递进式计划模式：该模式可根据各个时间尺度掌握的最准确预测信息，制定最优的发电计划，并将计划的结果以电量约束或者出力曲线的方式传递给下一级更小时间尺度的发电计划，作为下一级优化的基础。从而不仅实现了在更长时间维度上优化安排各种调度资源，而且通过动态优化、逐级细化，实现了风险的逐级预防和预控，确保了发电计划的安全性。（2）全时间尺度闭环安全校核机制：安全是发电计划节能和经济的基础和保障。为此，该模式中设计了全时间维度的闭环安全校核机制，确保各个时间尺度上发电计划的安全性。（3）基于信息反馈校正的自学习机制：在发电计划由长期计划向短期计划逐步细化的过程中，短期发电计划可以不断反馈实际运行状况和长期计划的偏差，修正上一级长期发电计划，从而不断优化发电计划的制定模式、模型和流程。

4一种基于电网调控安全运行隐患管理制度的主要成果

本管理制度根据国家电网公司对电网调度计划工作信息化、科学化、精细化的总体要求，按照“三公”调度的方针，设计、开发并建设了基于风险管理的多时序发电计划技术支持系统，为河北省电网公司的调度计划工作提供了科学高效的技术支持，实施了省网年度电力电量平衡、年度合同电量中长期协调分解、月度发电计划、月度机组组合、日前发电计划、日内发电计划等工作，达到了规范发电计划流程、降低机组运行风险、协调中长短期电网运行的目标。本管理制度既有着重要的理论价值，又取得了明显的经济效益和社会效益。具体如下：（1）本管理制度实现了中长期电力电量平衡的精准控制，实现了电量分解、电力平衡、年度合同完成与逐日机组组合的综合决策；决策过程中，从时序递进的角度，依据外界“新息”的变化不断修正模型参数，并实施反复的滚动计算，对后续计划进行精确的动态调整，提高中长期计划的时效性与适应性，降低计划的执行风险；（2）本管理制度设计了全过程、多场景的风险管理模式，针对不同的负荷水平对多种发电方案进行风险评估和综合优选；将风险预警的思路融入中长期电力电量平衡的全过程，在不同阶段分别提出对应的预警信息，形成风险评估指标，以监视计划执行的全方位风险度，从而为计划调度部门提供了充分、及时、有效的辅助决策信息；（3）本管理制度从风险控制的角度，建立了全时序的自适应反馈调节机制，依据发电计划在执行过程中反馈的风险信息，在日前不断地对未执行计划进行全局的闭环反馈控制，使得发电计划的执行偏差得以在时序间迅速传导，稀释了计划执行风险，减轻了电网安全运行的压力；（4）本管理制度经过工程化应用和完善，安全约束机组组合（SCUC）和安全约束经济调度（SCED）模型算法不断成熟，取得SCUC/SCED算法突破，计算精度和计算性能已经能够满足大规模电网要求，为三公调度、节能发电、电力市场调度模式的应用奠定了基础。（5）本管理制度实现了计划优化与安全校核的分解协调。支持线路、变压器和输电断面等多种潮流监视元件设置；实现计划优化与安全校核的分解协调，在保障满足电网安全约束的前提下大幅降低计算量。（6）本管理制度实现了多时序发电计划有机协调。提出了不同时序发电计划的闭环衔接方案，分析了不同时序发电计划的关系，实现了顺序递阶指导和逆序反馈改进，多时序计划能够有效融合在一起，提升了计划编制的精益化水平。

作者：董蕊 赵贝贝 张雪青 单位：国网邢台供电公司