南瑞小水电优化调度系统助力电网迎峰度夏
发布时间:
2022-08-26 19:45
7月中旬以来,湖南省迎来夏季用电高峰的严峻“烤”验。7月12日至15日,湖南电网负荷再创新高。为满足用电需求,增加负荷高峰可发电力,国网湖南电力通过南瑞集团承建的小水电顶峰优化调度系统,先后组织开展三次小水电顶峰调度,最大出力分别达到502万千瓦、493万千瓦和492万千瓦,其中15日晚持续1小时提供480万千瓦以上出力。
湖南省全网拥有110千伏及以下并网小水电站三千四百多座,总装机容量达766万千瓦。这些小水电站大多地处偏远、通讯条件差、缺少自动化系统的支持。为加强小水电站管理,深入挖掘小水电顶峰潜能,2021年3月,在国网湖南电力的组织下,南瑞集团水电公司成立“南瑞小水电流域调度项目团队”,正式启动小水电顶峰优化调度系统设计、开发及部署工作。
2021年11月,经充分调试验证后,该系统通过验收。南瑞集团水电公司研发的小水电顶峰优化调度系统除电力信息外,还汇集了水情、雨情、气象等相关信息,通过全省流域建模,促进流域协同运行,充分挖掘小水电发电潜能,为提升电网保供能力提供了坚强支撑。
南瑞小水电流域调度项目团队联合开发调试
细心加耐心,精确构建小水电流域模型
湖南省水电资源丰富,小水电数目众多,且分布不均匀。面对如此繁杂的水系特点,南瑞小水电流域调度项目团队精准分析,综合研判,制定出切实可行的项目实施方案。
摸清流域水情信息是第一步。项目实施以来,南瑞小水电流域调度项目团队历时半年,全面摸排全省三千四百多个小水电站的所在河流、上下游关系、水库特性水位、静态曲线等信息,以河流为主线,将复杂的空间地理关系抽象成流域拓扑关系,构建了四大流域的拓扑图,并制成GIS地图,为优化调度提供了基础模型支撑。
全要素数据采集,流域信息分析应用
数据是信息分析的底层支撑。为精准获取流域全要素水情数据,南瑞小水电流域调度项目团队从153座大中型水电站采集运行信息和水雨情测站信息,从水文局接入一千八百多个水雨情站点的采集数据,从调度全口径采集系统和营销用电信息采集系统接入全网三千四百多座水电站电力数据,从气象局接入流域气象预报信息……
为解决多数据源、海量数据给采集工作带来的挑战,南瑞小水电流域调度项目团队研发出南瑞新一代小水电统一采集和管理平台软件,实现了采集工作的统一配置、接收和处理,以及数据的永久存储和高效读写。为更直观展现各类信息,该平台还采用GIS结合大屏的可视化方式,实现全省各流域水文气象实况、发展形势,以及各小水电站发电生产数据的综合展示与分析。
流域水文规律分析,实现小水电发电能力预测
小水电流域遥测数据匮乏,无法通过传统的水文模型进行水文预报。南瑞小水电流域调度项目团队利用大数据方法,对采集到的各类数据进行挖掘分析,研究湖南各大流域水文、气象与发电规律,对小水电站未来三日发电量进行预测。团队还利用相似性机器学习方法,对日电量进行逐日过程分解,最终得到小水电站未来三日的发电能力预测序列。该方法充分发掘了现有历史实测数据价值,对于资料缺乏地区的小水电出力预测效果显著。
打破区域壁垒,实现流域水电优化调度
南瑞小水电流域调度项目团队打造的小水电顶峰优化调度系统打破了区域壁垒,不仅为省地调之间搭建了全省统一的信息共享平台,也为地县调度提供了信息化工具,实现耒水、巫水、酉水等跨地市流域数据共享。下游地县调可及时了解上游电站运行信息,为流域统一调度提供强力支撑。
该系统在调度计算中考虑了包括流域中小水电站梯度分布参数、小水电站装机、库容、上级水流到达本级电站时间等参数信息,提供电量优化调度、顶峰最优调度在内的多种优化计算模型。在迎峰度夏(冬)期间,可根据实际工况编制小水电计划,使得用电高峰时段整体出力最大化,用电低谷时段减少出力并蓄力,从而实现小水电的优化调度和顶峰保供作用。
当前,湖南晴热高温天气还在持续。南瑞小水电流域调度项目团队正结合系统应用情况,持续开展模型优化和软件功能提升,力争为湖南电网迎峰度夏提供更大支撑。下一步,南瑞集团将全力支撑“一体四翼”高质量发展,持续研究流域小水电调度体系,大力推广小水电顶峰保供成果经验,为提升电网保供能力,助力构建清洁低碳、安全高效的能源体系作出更大贡献。(沈笛 李洋 卢媛迪)
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沈笛 李洋 卢媛迪
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