源网荷互动系统负荷侧建设的探讨
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【摘 要】 随着特高压骨干电网的全面建成，江苏电网面临大规模主动负荷接入趋势，现有应对电网事故的技术和手段已无法满足电网事故应急的要求。江苏电网建设“大规模源网荷友好互动系统”，依托现有的智能电网调度控制系统和负控系统，通过用电负荷的快速响应调节，避免大规模直接拉限负荷，降低故障对社会的影响。源网荷互动系统的负荷侧建设，是保障在特高压电网故障情况下，电网安全、可靠地供电，减少人民日常生产和生活影响的关键。
【关键词】 特高压 源网荷 负荷侧 有序用电
电力工业与国民经济息息相关，充足优质的电力供应是国民经济发展和人民日常生活的重要保障。面对特高压骨干网络全面建成，江苏电网将面临大规模主动负荷接入趋势。现有应对电网事故的技术和手段已无法满足大电网运行下，对事故应急响应时间提出的更高要求。进一步提高电网安全性，为供电服务的高品质化提供可靠支撑，已经成为电网公司当前的重要任务。
1 理论研究
源网荷互动是指电源、电网和负荷三者间通过多种交互形式，实现经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡能力，从而实现能源资源最大化利用的运行模式。是通过统筹考虑、协调规划，实现电力系统“源-网-荷”各环节的协调互动，促进特高压电网各个环节的协调优化，是构建能源互联网的关键。理论界研究源网荷特性，对实现需求侧与供给侧的友好互动进行了充分研究和论证，为源网荷互动系统的试点建设提供坚实的理论基础。
2 电网现状
目前，电网应对用电紧缺主要依靠有序用电预案来完成。通过法律、行政、经济、技术等手段改变用户用电方式，采取错峰、避峰、轮休、让电、负控限电等措施，避免无计划拉闸限电。在电力供需不平衡情况下限电不拉电，确保市民用电不受影响，确保重点企业生产需要，确保城市生产生活正常有序进行。
从多年有序用电实施的情况分析，有序用电在用电高峰时段能很好地缓解电力供需矛盾，已成为电网公司应对电网电力供应不足时的重要应急手段。通过有序用电预案的实施，江苏电网已基本避免调度采取拉闸限电的措施应对电力供应不足。
目前，有序用电措施的实施主要依靠电力负荷管理系统（以下简称“负控系统”）来实现。江苏电网的负控系统经过多年的发展，已建成以230MHz无线高速专网为主信道，公网信道为辅的全国最大规模负控系统，承担着江苏电网的用电信息采集、负控预购电、有序用电等业务。利用负控系统开展有序用电工作，在电力供应紧缺时能有效避免拉闸限电，最大限度降低对重要用户、居民生活用电的影响。有序用电方案执行时，负控系统运行人员根据电网调度的命令最优选择预案，通过一系列程序的操作，将命令发送至负荷侧负控终端，由负控终端执行功率或电量控制，最终完成负荷侧的控制，切除用户负荷，达到有序用电方案降低负荷的目的。从调度发令到负控运行人员执行方案，有诸多人工操作环节，造成方案的执行时间过长，在电网紧急情况下很难高效地执行。特别是现阶段特高压电网大规模接入，对现有系统如何应对大电网运行情况下的突发事件提出了更高的要求，这个趋势已经成为调度、负控系统必须立即解决的问题。
3 源网荷互动系统的建设
传统电网调度方式主要是针对负荷的变化，通过调度发电侧电源，最大限度地满足电网功率平衡。以人工为主的调度业务难以充分考虑影响电力系统安全、经济运行的各种因素，缺乏对调度周期内复杂电网的全面分析，无法适应调度计划安全经济一体化的需要。因此，传统电网调度无法针对特高压大区联网、大量分布式电源和多样性负荷并入电网运行给出合理的调控方案，必须建立一种新型的模式提升电网运行效率，保障电网安全稳定运行。
国家电网公司选择江苏电网试点建设“大规模源网荷友好互动系统”，依托现有的智能电网调度控制系统和营销负控系统，综合利用电网在线安全分析、抽水蓄能机组紧急远方控制、柔性负荷控制等技术，实现与调度系统的无缝对接。构建特高压电网故障情况下，从电网、电厂到用户的快速应急处置通道，实施特高压电网故障的在线诊断、电网运行调整优化策略的在线生成，以及省调、地调与营销的自动协同控制，保障特高压大区互联电网的安全运行。改造现有负控系统，提高负荷控制响应速度，实现负荷控制的选择性和精益化，在特高压直流闭锁等事故应急处置的不同阶段，通过用电负荷的快速响应调节，提高电网安全保障水平，避免大规模直接拉限负荷，降低故障对社会的影响，将企业损失降到最低。
4 负荷侧终端系统建设
改造现有负控系统需从主站和终端侧两方面进行。主站侧的改造均在公司内部完成，针对现有系统软硬件进行升级，包括新建与终端侧的光纤通道等，结合现有资源和技术保障工作的顺利完成。终端侧的改造涉及用户资产，改造前期需对用户的负荷特性、生产周期、产品是否为危险化学品等诸多方面进行调查，确保终端侧改造后能够实现网荷互动的目的，并在事故应急处置时将企业损失降至最低。原负控系统执行有序用电预案时，将控制预警信息提前发送至负控终端，还向用电企业负责人、电气负责人发送手机短信，确保用户提前做好内部预案，既保证有序用电执行的效果，又确保负荷侧人身、设备安全。该执行模式通过多年的使用，已得到政府、客户多方认可。负荷侧改造后的最终目标是使系统具备多路秒级采集和控制能力，确保电网的安全稳定运行，从根本上改变现有的有序用电执行方式。负荷侧终端响应后，如何确保负荷侧人身、设备安全，获得政府、客户的认可，是改造必须考虑的因素。应根据前期调查的基本情况综合规划，合理接控负荷，改造故障的负荷开关，确保负荷侧响应调度命令时，网荷互动终端能够准确、合理地执行指令，确保电网安全稳定运行的同时，也能够确保人身、设备安全。
5 结语
根据以上分析可以得出，如何充分发挥源网荷的互动作用，实现电网的高效、优质运行，已成为电网新边界条件下要解决的问题。源网荷互动系统的负荷侧建设，是保障在特高压电网故障情况下，电网安全、可靠地供电，减少人民日常生产和生活影响的关键。