被譽(yù)為“世界屋脊”的青藏高原，去年冬季積雪較常年同期多出七成。今年4月，積雪消融，直接導(dǎo)致云南瀾滄江、金沙江干流來(lái)水異常偏豐。這也意味著，2019年，南方電網(wǎng)清潔能源消納攻堅(jiān)戰(zhàn)在入汛前提前打響。

今年4月開(kāi)始，南方電網(wǎng)西電東送三大特高壓直流工程(云廣直流工程、糯扎渡直流工程、滇西北直流工程)全部滿發(fā)，較往年提前一個(gè)月。當(dāng)月，南方電網(wǎng)公司針對(duì)西電東送主通道的設(shè)備檢修工期和施工方案，連續(xù)組織3次現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議專(zhuān)題研究，將普洱換流站GIL設(shè)備整改工期從214天壓縮到94天。

面對(duì)天氣異常、水情異常的極端情況，南方電網(wǎng)公司從全局出發(fā)，系統(tǒng)謀劃，與各方共謀清潔能源消納大計(jì)。

西電東送是南方電網(wǎng)的生命線，“八交十直”西電東送通道的送電能力達(dá)到5000萬(wàn)千瓦，年送電量超2100億千瓦時(shí)，推動(dòng)西部清潔能源源源不斷輸送至東部地區(qū)。而電網(wǎng)調(diào)度如同這張網(wǎng)絡(luò)的“大腦”，統(tǒng)攬大局，決勝千里。

統(tǒng)攬全局 網(wǎng)廠聯(lián)動(dòng)騰空間

如何推動(dòng)水電、光伏、風(fēng)電等清潔能源的消納,是當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)普遍面臨的難題。

2018年，南方電網(wǎng)公司提出南方電網(wǎng)清潔能源調(diào)度工作方案及操作規(guī)則，明確將清潔能源最大化消納列為僅次于電網(wǎng)安全的最優(yōu)先調(diào)度約束，為各級(jí)調(diào)度提供了執(zhí)行層面的指引，充分發(fā)揮南方電網(wǎng)“一盤(pán)棋”作用。

為確保汛前水庫(kù)消落，南網(wǎng)總調(diào)每月組織全網(wǎng)水調(diào)會(huì)商，做好水庫(kù)發(fā)電與航運(yùn)、供水、生態(tài)各行業(yè)綜合用水協(xié)調(diào)，滾動(dòng)制定逐月、旬、日水電運(yùn)行計(jì)劃。

南網(wǎng)總調(diào)水調(diào)處負(fù)責(zé)人李崇浩說(shuō)，今年4月中旬到5月,瀾滄江、金沙江上游融雪導(dǎo)致來(lái)水比常年同期偏多一倍，“根據(jù)形勢(shì)的變化，我們每周分析水情變化，并動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)電安排。”

南網(wǎng)總調(diào)及時(shí)發(fā)布金沙江棄水風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，配合輸電線路檢修滾動(dòng)調(diào)整梯級(jí)水電發(fā)電計(jì)劃。從4月初開(kāi)始，南方電網(wǎng)安排三大特高壓直流工程滿送，比去年提早約1個(gè)月。同時(shí)，通過(guò)提前布局，挖掘清潔能源消納的每一分潛力。

每年4月中上旬左右，是云南西雙版納傳統(tǒng)的潑水節(jié)。潑水節(jié)期間，瀾滄江下游會(huì)舉辦豐富的節(jié)日活動(dòng)。“把水儲(chǔ)存在上游，這是當(dāng)?shù)卣畬?duì)安全的考慮，但是今年消納困難，如果有辦法多消落一兩米水位，都值得去爭(zhēng)取。”李崇浩介紹說(shuō)，在南網(wǎng)總調(diào)的部署下，云南電網(wǎng)公司與地方政府積極協(xié)調(diào)，瀾滄江公司全力配合，流量要求最終得以放寬。數(shù)據(jù)顯示，今年西雙版納潑水節(jié)期間，通過(guò)縮短景洪流量控制時(shí)段并增加出庫(kù)流量400秒/立方米，促進(jìn)糯扎渡多消落水位1.5米。

今年以來(lái)，廣西出臺(tái)政策壓減汛期火電最小技術(shù)出力，騰出約116萬(wàn)千瓦發(fā)電空間;云南壓減小龍?zhí)丁⒀矙z司、紅河等電廠供熱負(fù)荷，汛期騰出消納空間近10億千瓦時(shí)……為最大限度減少汛期富余水電，南方電網(wǎng)從整盤(pán)棋著手，推動(dòng)地方政府出臺(tái)了各項(xiàng)支持清潔能源消納的實(shí)招，為清潔能源消納騰出了空間。

6月底，廣東、廣西、海南三省區(qū)101座火電廠最小運(yùn)行方式及機(jī)組最小技術(shù)出力書(shū)面核定工作全部完成，較原并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議約定值增加調(diào)峰能力256萬(wàn)千瓦，有效提升了清潔能源低谷消納能力。

同時(shí)，南網(wǎng)總調(diào)積極開(kāi)展“兩個(gè)細(xì)則”技術(shù)系統(tǒng)升級(jí)改造，于今年1月正式實(shí)施2017版輔助服務(wù)補(bǔ)償細(xì)則，按照新補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展輔助服務(wù)補(bǔ)償工作。2019年一季度，五省區(qū)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用約20億元，是去年同期的4倍左右，基本達(dá)到擴(kuò)大輔助服務(wù)規(guī)模的預(yù)期效果。其中，冷備補(bǔ)償、旋備補(bǔ)償、調(diào)峰補(bǔ)償3個(gè)模塊占總補(bǔ)償費(fèi)用的95%，占比分別為45%、42%、8%。

通過(guò)提升輔助服務(wù)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大輔助服務(wù)補(bǔ)償規(guī)模，有效提升了發(fā)電企業(yè)提供輔助服務(wù)積極性，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)靈活性，為消納清潔能源提供了更大的空間。

見(jiàn)招拆招 各個(gè)擊破解難題

今年4月24日，云南普洱，來(lái)自南網(wǎng)總調(diào)、超高壓公司、西電集團(tuán)等10多家單位的技術(shù)專(zhuān)家圍繞一個(gè)設(shè)備整改停電方案，開(kāi)展了整整一天的討論。

這是普洱、牛寨換流站GIL設(shè)備整改現(xiàn)場(chǎng)停電協(xié)調(diào)會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)先前兩次會(huì)議的分析研討結(jié)論，為了從根本上消除安全隱患，普洱換流站8個(gè)間隔的GIL設(shè)備需要全部更換。按照原先的計(jì)劃，需要200多天。“這意味著糯扎渡水庫(kù)的水能損失將以十億計(jì)。”張薔說(shuō)，從2019年年初開(kāi)始，公司就關(guān)注了云南來(lái)水異常的情況，對(duì)涉及水電消納的重要工程項(xiàng)目工期進(jìn)度、影響進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估，“不影響云南水電消納，不影響廣東電力供應(yīng)，這是前提條件。”

張薔來(lái)到南網(wǎng)總調(diào)運(yùn)行方式處已經(jīng)8年多時(shí)間了，如今，主管涉及西電東送工程項(xiàng)目基建、檢修計(jì)劃的他，對(duì)于每一個(gè)細(xì)節(jié)，都摳得很?chē)?yán)。2019年，他組織召開(kāi)了6次祿高肇直流停電協(xié)調(diào)會(huì)，盡一切可能壓縮工程的停電時(shí)間。在他的工作日歷上顯示，12月，他需要關(guān)注南網(wǎng)直調(diào)的輸變電設(shè)備88條次，待啟動(dòng)的新設(shè)備13項(xiàng)。西電東送通道的運(yùn)維管理，在他的腦海里變成了一個(gè)個(gè)清晰的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

優(yōu)化，再優(yōu)化;壓縮，再壓縮。以普洱換流站為例，這次檢修工期從原先的214天壓縮為94天，意味著來(lái)自云南最大水庫(kù)——糯扎渡水庫(kù)數(shù)十億噸的水資源被轉(zhuǎn)化為電能源源不斷地輸送到了廣東。

做好西電東送通道運(yùn)維管理，減少非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，使得水能利用率大幅提升。數(shù)據(jù)顯示，2018年以來(lái)，南方電網(wǎng)直流閉鎖和臨停總時(shí)間同比下降30%，主汛期(7—9月)云南送出通道日均利用小時(shí)數(shù)達(dá)到20.5小時(shí)，云電送粵通道日均利用小時(shí)數(shù)約21.4小時(shí)。

云上“網(wǎng)來(lái)” 智能調(diào)度新生態(tài)

科技部明確指出，智能電網(wǎng)是實(shí)施新的能源戰(zhàn)略和優(yōu)化能源資源配置的重要平臺(tái)，涵蓋發(fā)電、輸電、配電、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié)。

南方電網(wǎng)公司廣泛利用先進(jìn)的信息和材料等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)清潔能源的大規(guī)模接入與利用，提高能源利用效率，確保安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。

配網(wǎng)處于西電送達(dá)用戶的末端場(chǎng)景，是影響用戶體驗(yàn)的“最后一公里”。為保障西部的電能安全，可靠地調(diào)配到廣東的用戶手中，南方電網(wǎng)公司積極推進(jìn)“智慧調(diào)度”和配網(wǎng)集約化建設(shè)。

2019年3月19日，全國(guó)首個(gè)省地一體化調(diào)度操作機(jī)器人在廣東正式投運(yùn)，廣東電網(wǎng)35千伏—500千伏主網(wǎng)調(diào)度操作在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)智能化“機(jī)器人模式”。同時(shí)，廣東調(diào)控中心還成功研發(fā)國(guó)內(nèi)外首個(gè)復(fù)雜電網(wǎng)“智能機(jī)器調(diào)度員(AO)”系統(tǒng)。該系統(tǒng)擁有分析決策能力和自我進(jìn)化能力，通過(guò)機(jī)器自主學(xué)習(xí)，從海量運(yùn)行信息中繪制出一幅電網(wǎng)安全運(yùn)行的“知識(shí)圖譜”，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)關(guān)鍵斷面，自主決策電網(wǎng)調(diào)度規(guī)則。

“現(xiàn)在，所有調(diào)度員應(yīng)用統(tǒng)一視圖開(kāi)展調(diào)度運(yùn)行管理工作，通過(guò)OS2平臺(tái)，可以對(duì)饋線、配變實(shí)時(shí)監(jiān)視，配網(wǎng)調(diào)度員能及時(shí)、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和處置配網(wǎng)故障、配變重過(guò)載、電壓越限等運(yùn)行異常情況，有效防止調(diào)度誤操作，大幅提高供電安全性和可靠性。”廣東調(diào)控中心調(diào)度部部長(zhǎng)董鍇介紹，以往，由于缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和自動(dòng)化手段，配網(wǎng)調(diào)度員僅僅根據(jù)圖紙調(diào)度，而圖紙常常無(wú)法及時(shí)更新，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多變的狀況，調(diào)度員只能憑經(jīng)驗(yàn)“盲”調(diào)。而現(xiàn)在一張圖管理、一盤(pán)棋統(tǒng)籌，電網(wǎng)變得可感知了，徹底改變以往“圖紙+電話”的“盲”調(diào)時(shí)光。

“基于調(diào)度云的大規(guī)模算力，綜合防御系統(tǒng)日前安全校核從原來(lái)的1個(gè)多小時(shí)縮短到10分鐘。”南方電網(wǎng)公司技術(shù)專(zhuān)家梁壽愚介紹說(shuō)，今年8月，南方電網(wǎng)調(diào)度云平臺(tái)提供的大規(guī)模接入，特別是IOT設(shè)備方面，解決清潔能源數(shù)據(jù)采集問(wèn)題;提供大數(shù)據(jù)分析能力，生成有用的數(shù)據(jù)樣本，用于訓(xùn)練生成AI模型，用于能源消納的決策支持。

通過(guò)調(diào)度云，南方電網(wǎng)公司整合全網(wǎng)的電網(wǎng)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了各級(jí)調(diào)度資源和數(shù)據(jù)的共享。目前，南網(wǎng)總調(diào)監(jiān)視的變電站等級(jí)已經(jīng)由220千伏拓展到35千伏，數(shù)量從1000多個(gè)增加到7000多個(gè)。這些數(shù)據(jù)每秒會(huì)以萬(wàn)次以上的變化頻率積累成數(shù)據(jù)庫(kù)。梁壽愚表示，南網(wǎng)調(diào)度云將與云計(jì)算平臺(tái)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)和人工智能平臺(tái)融合，成為南網(wǎng)統(tǒng)一的、基于互聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)。

在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)度領(lǐng)域方面，南方電網(wǎng)公司已經(jīng)組建了一支由南網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)家以及阿里巴巴、IBM研究院等外部專(zhuān)家組成的高級(jí)智庫(kù)團(tuán)隊(duì)，成立了CDAI創(chuàng)新工作室，研究建設(shè)調(diào)度云平臺(tái)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心。

云南水能利用率

年份 實(shí)際發(fā)電量(億千瓦時(shí)) 水能利用率

2016年 1905.2 85.85%

2017年 2114.2 87.99%

2018年 2350.94 93.06%

2019年11月28日 2358 99.28%

2019年(1—11月)南方電網(wǎng)消納清潔能源相關(guān)數(shù)據(jù)

組織的停電協(xié)調(diào)會(huì)次數(shù) 7

優(yōu)化檢修項(xiàng)目個(gè)數(shù) 31

縮減工期天數(shù) 182

共計(jì)增加水電消納數(shù)量 22億千瓦時(shí)