绿色高效！加快打造适应新型电力系统的西电东送主网架
发布日期：2021/11/10
碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，能源是主战场，电力是主力军。作为我国碳排放占比最大的单一行业，构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的关键举措。
十余年来，南方电网超高压公司建成了“八交十直”西电东送主网架大通道，送电能力达5660万千瓦。作为南方电网新型电力系统建设的先行者、主力军，南方电网超高压公司正加快打造适应新型电力系统的西电东送主网架，为实现碳达峰、碳中和目标贡献独特价值。
符合新型电力系统绿色高效、
柔性开放、数字赋能的特点
西电东送主网架固有的特色、使命，以及南方电网超高压公司近年来的发展理念，符合新型电力系统绿色高效、柔性开放、数字赋能的特点。
西电东送主网架是直流输电原创技术的策源地。作为西电东送主网架的建设运营单位之一，南方电网超高压公司多年来广拓深耕直流输电技术：2001年，天广直流初步构建直流核心能力；2010年，云广直流实现特高压直流技术世界首创；2016年，鲁西直流形成大容量柔直运维体系；2020年，昆柳龙直流实现三端特高压混合直流世界首创。随着西部新能源基地建设、东部深远海风电大规模开发及电网柔性互联分区推进，高压直流远距离、大容量、调节灵活等特点将在大规模清洁能源并网、传输、消纳等环节中发挥重要作用。
西电东送主网架是新能源跨省区配置的枢纽平台。南方电网非化石能源装机、电量占比均连续五年超过50%，其中西电东送主网架有效支撑了南方电网水能利用率超过99.5%，基本实现全额消纳。在构建新型电力系统的过程中，风、光等新能源将成为南方区域新增的电源主体，并将逐步在电源结构中占据主导地位。作为南方电网能源资源跨省区高效优化配置的枢纽平台，西电东送主网架消纳高比例新能源的核心作用将更加显著，柔性互联促进资源互济共享的作用也将进一步提升。
西电东送主网架是数字电网建设的先行者。作为新型电力系统的核心要素，南方电网主网架正以“可观、可测、可控”为目标，加快数字电网建设步伐。其中，直流工程作为多参数、多变量的复杂系统，主网架作为数据流、能量流的集中通道，南方电网超高压公司发挥专业优势，构建了基于“四层架构”（决策指挥、业务管理、生产一线、技术底座）的数字化体系，推动从西换流站数字化试点完成101项算法开发、牛从直流线路实现智能巡视覆盖率达100%，有效提升了电网强感知能力、智能决策能力和快速执行能力，为实现西电东送主网架安全智能可控奠定了坚实的基础。
安全、生产、经营
等工作面临新挑战
新型电力系统下的电源将由确定性、可控连续向不确定性、随机波动转变，生产组织模式将由“源随荷动”向“源网荷储协同”转变，主网架的安全、生产、经营等工作面临重大挑战，具体包括：
以新能源为主体将对主网架安全带来挑战。新能源发电“双高”“三性”（高比例、高电力电子装备，间歇性、波动性、不稳定性）特点，以及当前单工程大容量和小容量分布式的接入方式，决定了各类安全风险的跨界性、关联性、穿透性及放大性比传统电力系统显著增强，电网安全稳定机理发生深刻变化。目前谐波谐振已对主网架主设备、直流系统安全运行形成威胁，随着源网荷储各环节新能源的持续深化、增长，瞬间失去大负荷叠加系统惯量变小带来的频率失稳等隐患将进一步凸显。
“源网荷储协同”模式将对主网架生产带来挑战。随着“源随荷动”向“源网荷储协同”的模式转变，电网的动态特性将呈现较大的不确定性，设备操作及故障异常对电网稳定性带来的冲击也将存在较大的不确定性。这对设备的稳定性、灵活性提出了更高要求，既要求主网架设备具备快速响应的能力，也要求其生产组织模式、运维人员具备快速响应的能力。
通道利用率下降将对主网架经营带来挑战。未来新能源将替代化石能源，但短期内两者仍是互补关系。目前，新能源装机替代能力较低，仍需大量常规机组（煤电、气电等）发挥灵活调节作用，保障电网安全。在新型电力系统下，新能源外送通道、常规电源外送通道的利用率可能大幅降低，这将对主网架经营造成巨大压力。
需优化管控策略、打造最优形态、
创新经营模式
为加快打造适应新型电力系统的西电东送主网架，积极应对新型电力系统背景下主网架安全、生产、经营等方面的挑战，南方电网超高压公司将重点做好以下三个方面工作：
优化适应新型电力系统的主网架管控策略。在构建新型电力系统的过程中，确保主网架安全稳定运行；在工程规划阶段，统筹处理好新能源发展与电力保障、电网安全之间的关系；在工程建设阶段，深入研究新型电力系统稳定控制、自然灾害防护预警等重大技术问题，做好高地震烈度、高海拔地区设备安全性和适应性的校核；在工程运维阶段，形成清晰的设备管控策略及适应发展的生产组织模式。
打造承载新型电力系统的主网架最佳形态。加快完成数字基础设施建设，实现数字与物理系统深度融合。同时，推动新型电力系统总体框架、形态特征与典型场景研究，应用新一代数字技术对所辖电网和设备进行数字化改造，提升数据采集能力和全域物联能力，实现主网架全景感知、全维分析和全域控制。
推动面向新型电力系统的主网架模式创新。发挥西电东送主网架的平台作用、要素禀赋和专业优势，推动创新链与产业链深度融合。同时，协同科技创新、管理创新、服务和商业模式创新，以资产全生命周期技术标准为基础，以直流、海缆“知识包”体系为核心，向产业链上下游拓展，向更前沿的技术延伸，全力催生主网架经营新模式和新业态。
如前所述，构建以新能源为主体的新型电力系统是一项长期的系统工程，南方电网超高压公司将发挥直流及海缆专业优势、跨省区资源配置平台优势、智能输变电技术应用优势，坚持创新驱动、数字赋能，克服系统特性变化、生产组织模式转变、通道利用率下降等挑战，打造适应新型电力系统的西电东送主网架，全面助力碳达峰、碳中和目标实现。
来源:中国能源报
