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國(guó)網(wǎng)冀北電力累計(jì)投入68億元，建成張家口6個(gè)500千伏可再生能源匯集站、8個(gè)220千伏匯集站、45項(xiàng)110千伏及以上可再生能源接網(wǎng)工程。

6月11日17時(shí)15分，冀北電網(wǎng)新能源出力達(dá)4600兆瓦，這一數(shù)據(jù)，在國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力調(diào)控中心的顯示大屏上滾動(dòng)著?！斑@說(shuō)明，冀北電網(wǎng)新能源出力水平在‘三北’地區(qū)新能源集中接入的各省級(jí)單位中處于領(lǐng)先地位。”該公司電力調(diào)控中心主任施貴榮一臉自豪地說(shuō)。

為服務(wù)新能源發(fā)展，國(guó)網(wǎng)冀北電力加快電網(wǎng)建設(shè)，積極應(yīng)對(duì)冀北地區(qū)新能源快速發(fā)展與消納能力不足的矛盾，以清潔、綠色的方式滿足區(qū)域內(nèi)用電需求。

建設(shè)通道 促進(jìn)清潔電力外送

初夏時(shí)節(jié)，壩上草原“風(fēng)光”無(wú)限。在位于河北省張家口張北壩上的千萬(wàn)千瓦級(jí)大型風(fēng)電基地，一排排高大的風(fēng)機(jī)傲然挺立，修長(zhǎng)的手臂擁抱著草原的風(fēng)，孜孜不倦地轉(zhuǎn)動(dòng)著。在這里，“風(fēng)光美景”被轉(zhuǎn)換成推動(dòng)發(fā)展的“能源食糧”，通過(guò)一條條鐵塔銀線源源不斷地輸送出去，惠及遠(yuǎn)方。

張家口地區(qū)新能源資源豐富，已開(kāi)發(fā)和規(guī)劃開(kāi)發(fā)的新能源裝機(jī)規(guī)模巨大，據(jù)測(cè)算，到2020年張家口新能源裝機(jī)將達(dá)到2000萬(wàn)千瓦。資源與需求之間的“逆向分布”是我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)與利用所面臨的最大問(wèn)題，同時(shí)也決定了我國(guó)能源發(fā)展的走向與對(duì)策。近年來(lái)，國(guó)網(wǎng)冀北電力不斷加快清潔能源外送通道建設(shè)，加強(qiáng)電源匯集改造，打造新能源大范圍優(yōu)化配置的堅(jiān)強(qiáng)平臺(tái)，滿足新能源集中大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的實(shí)際需求。

“通道建設(shè)是新能源消納的剛性需求?！眹?guó)網(wǎng)冀北電力發(fā)展策劃部專責(zé)寇凌岳說(shuō)，“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著風(fēng)電的突飛猛進(jìn)以及光伏發(fā)電的快速趕超，未來(lái)清潔能源在更大范圍內(nèi)的統(tǒng)一平衡和組織消納，只能依靠電網(wǎng)建設(shè)的不斷延伸來(lái)解決?！?/p>

近年來(lái)，國(guó)網(wǎng)冀北電力已基本滿足張承地區(qū)可再生能源并網(wǎng)需求，“十三五”后三年，該公司計(jì)劃投資220億元，建設(shè)特高壓和柔直示范工程以及11項(xiàng)500千伏交流工程，進(jìn)一步加強(qiáng)可再生能源匯集網(wǎng)絡(luò)，解決大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)消納問(wèn)題。

柔性直流 靈活消納清潔能源

在可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程的張北換流站施工現(xiàn)場(chǎng)，打樁機(jī)有節(jié)奏地工作著，施工人員、監(jiān)理人員在毫無(wú)遮擋的烈日下忙碌著，從安全帽里滲出的汗水不斷地滴落到工作服上，濕了又很快被風(fēng)吹干。工作人員笑稱，草原上的太陽(yáng)比赤道上的還要厲害，用不了幾天，人就會(huì)變個(gè)模樣。

“我國(guó)清潔能源開(kāi)發(fā)重點(diǎn)集中在西部、北部地區(qū)，多處于電網(wǎng)末端，甚至電網(wǎng)空白區(qū)域?！眹?guó)網(wǎng)冀北電力發(fā)展策劃部主任梁吉對(duì)張北柔直工程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，“目前，國(guó)際上圍繞可再生能源匯集、消納開(kāi)展了大量研究，其中柔性直流輸電是被重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域。柔性直流送、受端均可與弱電網(wǎng)或無(wú)源電網(wǎng)聯(lián)系，可對(duì)有功功率和無(wú)功功率進(jìn)行獨(dú)立快速控制，實(shí)現(xiàn)輸電功率動(dòng)態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)，運(yùn)行方式靈活，可以大規(guī)模匯集和送出新能源?！?/p>

據(jù)了解，張北柔直示范工程作為世界上首個(gè)應(yīng)用柔性直流技術(shù)進(jìn)行陸地可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)的示范工程，由4座柔性直流換流站和4條直流架空線路組成，構(gòu)建起輸送大規(guī)模風(fēng)電、光伏、抽蓄等多種能源的四端環(huán)形柔性直流電網(wǎng)。

示范工程投運(yùn)后，可實(shí)現(xiàn)在送端弱交流系統(tǒng)條件下大規(guī)模清潔能源外送的模式，對(duì)探索我國(guó)西部、北部地區(qū)新能源開(kāi)發(fā)和利用模式具有重要示范意義。未來(lái)，在我國(guó)采用柔性直流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模清潔能源并網(wǎng)發(fā)電和輸送將具有廣闊的前景。

精細(xì)建模 提升電網(wǎng)輸送能力

“如果把外送通道比喻成高速公路，那么新能源就是排隊(duì)等待通行的車隊(duì)，而調(diào)度就是交警。我們會(huì)合理安排車輛通行的順序，最大程度地提升公路的利用率?！奔奖彪娏φ{(diào)控中心新能源處調(diào)度員王靖然作了一個(gè)通俗的比喻。他介紹，國(guó)網(wǎng)冀北電力持續(xù)優(yōu)化風(fēng)光聯(lián)合控制策略，研發(fā)新能源有功控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有新能源場(chǎng)站有功出力的實(shí)時(shí)控制，風(fēng)電大發(fā)時(shí)段外送斷面利用率達(dá)到96%以上，截至2017年年底，系統(tǒng)累計(jì)增發(fā)新能源電量24.47億千瓦時(shí)。

除此以外，國(guó)網(wǎng)冀北電力針對(duì)電網(wǎng)外送能力不足影響新能源消納的情況，通過(guò)逐型號(hào)開(kāi)展風(fēng)機(jī)、光伏精細(xì)化建模，深挖設(shè)備潛力，精準(zhǔn)仿真分析提升新能源匯集系統(tǒng)穩(wěn)定特性與送出能力;研究風(fēng)、光、火多源互補(bǔ)穩(wěn)定運(yùn)行特性，精益化調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行極限與新能源控制模式;研究大規(guī)模新能源集中饋入弱送端電網(wǎng)電壓運(yùn)行機(jī)理，優(yōu)化無(wú)功控制提升電壓穩(wěn)定極限;提升新能源送出500千伏變壓器過(guò)載能力，有效提升張家口沽源、張南地區(qū)的運(yùn)行極限，新能源外送斷面輸送能力提升80多萬(wàn)千瓦，為實(shí)現(xiàn)棄電量、棄電率“雙降”目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。