適應新型電力系統發展推動智慧化調度體系建設

中國工程院院士 沈國榮

2023年，中央深改委第二次會議審議通過《關于深化電力體制改革加快構建新型電力系統的指導意見》，提出加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統，強調優化電網調度管理，發揮電網企業平臺作用。近期，國家發展改革委、國家能源局、國家數據局印發了《加快構建新型電力系統行動方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動方案》），對智慧化調度體系建設進行部署，對提升智慧化調度能力和保障新型電力系統安全、經濟、高效運行具有重要的作用。

一、電力系統深刻變化，亟需調度智慧升級

在傳統電力系統向新型電力系統轉型升級的過程中，電源構成、電網形態、負荷特性發生持續而深刻的變化，對電網運行產生深遠影響。電源構成由以化石能源發電為主導，向大規模可再生能源發電為主轉變，“十四五”以來，我國新能源裝機大幅增長，沙戈荒大型風光基地和分布式新能源快速發展，系統潮流波動性、不確定性大幅增加。電網形態由“輸配用”單向逐級輸電電網向多元雙向混合層次結構網絡轉變，大電網送受端、交直流、高低壓電網耦合更加緊密，一次系統和二次系統運行方式更加復雜。負荷特性由剛性、純消費型，向柔性、產消型轉變，各類新型并網主體不斷涌現，負荷尖峰化、配電網有源化特征明顯。

調度是電力系統運行指揮中樞，是新型電力系統的重要組成部分。按照《電力法》和《電網調度管理條例》，調度系統負責組織、指揮、指導和協調電網運行。面對轉型期電力系統“雙高”特征凸顯、轉動慣量水平下降、靈活調節資源不足、平衡模式變化帶來的安全、保供和消納等難題，亟需推動調度體系管理變革和技術創新，提升新型電力系統調度控制能力。《行動方案》針對以上問題，堅持系統觀念和問題導向，提出了建設智慧化調度體系的解決思路，是加快構建新型電力系統的重要舉措。

二、適應新業態發展，推動調度管理創新

分布式新能源、新型儲能、虛擬電廠、負荷聚合商等各類新業態不斷涌現、快速發展，成為調度管理創新的重點領域。《行動方案》明確提出要創新主配微網協同的有源配電網調度模式。要深化各類新業態研究，推動健全并網技術標準、調度管理規范和市場交易機制，強化分布式資源管控能力。適應配電網有源化特征，健全主配網穩定管理、電力平衡、故障處置等調度核心業務統籌協調機制，實現大電網和配電網高效協同運行、資源統一調配，提升配電網層面就地平衡能力和對主網的主動支撐能力。

隨著電力市場化改革不斷深化，全國統一電力市場體系逐步形成，市場化電力生產組織模式逐步建立。《行動方案》明確提出要做好調度與電力市場的銜接。一方面，要加快現貨市場全面建設，規范健全輔助服務市場體系，完善適應新型電力系統靈活、高效、便捷互動的市場設計，健全“中長期為基礎、現貨市場余缺調劑、應急調度救急”的市場化資源配置模式，充分發揮電能量的時空價值和靈活調節資源的市場價值，促進電力資源更大范圍內優化配置。另一方面，要完善各級調度與各類市場銜接機制，推動電力生產組織由傳統計劃模式向市場模式轉變，完善市場運行評估和風險防范體系，保障電力市場安全高效運營。

三、適應新技術發展，加強調度技術創新

調度是技術密集型專業，在新型電力系統構建過程中面臨電網特性精準認知、海量異構資源協同控制、新型復雜故障防御等多項技術難題。同時，“大云物移智鏈”等先進信息通信技術快速發展，也為調控技術數字化智能化發展提供了寶貴的機遇。《行動方案》強調要加強研究調度關鍵技術等內容，加快新型調度控制技術應用。一方面，要推動調控領域科技攻關，強化前瞻性基礎理論研究，攻克新型電力系統穩定運行機理。深化關鍵技術研究，做好電磁暫態仿真、新型主體安全控制、多層級平衡模式構建、煤電與新能源發電協調、新能源與負荷預測、未來態分析決策等重點科技攻關與試點應用，提升電網運行控制能力。另一方面，要推動調度技術裝備升級換代，推動電力技術與先進信息通信技術融合，構建全景感知、全網監視、全局分析、智能決策、協同控制、主配一體的新型電網調度控制系統，健全“光纖專網+無線虛擬專網+HPLC”配電通信網絡，提高電力系統運行控制數字化智能化水平，推動配電網可觀、可測、可控、可調，支撐海量分布式電源、可調節負荷、新型儲能等調控需求。