山東電力科學研究院網源監(jiān)督服務技術平臺是全國首家針對網源協調開展的大數據分析平臺，建設起點高、站位準、成效大，是源網共贏、團結治網的重要手段，是適應和引領新時代源網協調發(fā)展的重大創(chuàng)新。前不久，該平臺的一項科技成果——“火電機組涉網性能動態(tài)評價與優(yōu)化控制關鍵技術及應用”，經鑒定達國際領先水平。

在當前特高壓電網互聯、清潔能源大規(guī)模接入的形勢下，如何保證大電網的安全運行是一個重要課題。實現涉網機組的實時動態(tài)監(jiān)督，評價分析調節(jié)性能，提供及時優(yōu)質服務，保障源網協調運行，成為當前迫切需要解決的難題。2015年年初，山東電科院開始建設網源監(jiān)督服務技術平臺，解決這一難題。經過三年多的不懈努力、不斷探索，網源監(jiān)督服務技術平臺初步建成。該平臺通過創(chuàng)建專業(yè)化的數據分析模型，可實現機組對電網運行支撐潛力挖掘，機組安全穩(wěn)定靈活調節(jié)性能的評估分析，以及全網機組調頻能力和調峰空間的實時預測，此外，煤耗、綜合利用機組監(jiān)督等功能還可為政府監(jiān)管提供技術支持。

“千里眼”——實時監(jiān)測最有效

及時掌握機組調頻、調峰功能狀態(tài)，以及機組相關運行數據，為及時的數據診斷、功能評價和異常分析提供依據，要實現這樣的功能必須有一雙“千里眼”。

目前，供熱機組占山東省火電裝機容量的比例超過70%，供熱期電網調峰能力受到明顯制約，而風電出力增加，風熱沖突加劇。為協調供熱和調峰的矛盾，網源監(jiān)督服務技術平臺開展了“熱電機組在線監(jiān)測系統”建設，可實時監(jiān)測全網直調供熱機組的運行參數，在線計算機組在當前抽汽量下的調峰上下限，評估其調峰能力，為調度部門科學、合理地制訂調峰策略提供數據支撐。

“我們的平臺可以確定機組在一定抽汽流量下的電負荷調度區(qū)間，根據歷史供熱負荷及天氣信息，預測次日熱負荷情況。”山東電科院電源技術中心丁俊齊介紹說，“在保證供熱滿足需求的基礎上，平臺可以根據供熱量等參數自動計算機組的調峰能力，為消納風電提供更多空間。”

平臺的“發(fā)電機組一次調頻能力在線監(jiān)測系統”可對機組主汽壓力、汽輪機調門開度等運行參數進行實時監(jiān)測，實時監(jiān)測遠程測試大擾動、小擾動等動作情況，預測發(fā)電機組一次調頻實際負荷補償能力，及時全面掌握發(fā)電機組的一次調頻性能，實現對一次調頻功能的全過程監(jiān)督管理。

此外，“千里眼”還可以實現機組煤耗的在線監(jiān)測，以主要運行參數為依據，結合現場檢測，實時監(jiān)測分析煤耗狀況。

“順風耳”——提前預警最可靠

能夠預判機網的運行趨勢并給出預警，提前制訂預案和調整機網運行方式，才能超前開展電力技術監(jiān)督工作，這對于保證電網和發(fā)電機組的安全運行至關重要。山東電科院研發(fā)的網源監(jiān)督服務技術平臺就有這樣的“順風耳”，能準確掌握并保證電網旋轉備用負荷裕量，預測當前運行工況下機組能夠提供的應急補償能力，及時預警發(fā)電機組設備健康狀況。

“當前電網在頻率擾動前難以掌握機組一次調頻真實能力，缺少更精準、有效的評判依據和應對策略。平臺可以根據發(fā)電機組的實時運行參數，動態(tài)預測全網發(fā)電機組在不同頻差擾動情況下的一次調頻補償能力，為調度制訂應急措施提供數據支持。”山東電科院電網技術中心高嵩說，“該平臺還能及時分析調頻能力受限的機組，給出預警，并給出初步處理建議，將隱患消除在萌芽狀態(tài)。”

該平臺的“熱電機組在線監(jiān)測系統”基于人工智能深度學習理論開發(fā)構建了全廠供熱量預測模型，可以預測電廠未來24小時的供熱量，在供熱量預測的基礎上可以預測電廠的調峰能力，為調度部門根據調峰需求調整機組運行方式決策提供服務。

“智慧腦”——技術支持最給力

網源監(jiān)督服務技術平臺的技術支持功能也是其重要的生命力所在，山東電科院充分發(fā)揮多年的技術經驗積累和雄厚的理論基礎，通過故障診斷、系統建模等手段，對發(fā)電機組涉網功能給出分析結果和處理建議，為發(fā)電機組運行和維護提供及時的技術服務。

針對發(fā)電機組各控制性能評價，該平臺設計了兼顧源網安全經濟運行的綜合指標，在線評價發(fā)電機組調整性能和潛在能力，并可利用運行數據診斷性能低或系統運行異常的原因，給出維護處理建議。這就是網源監(jiān)督服務技術平臺“智慧腦”的精華所在。

“智慧腦”能同時實現200臺左右機組的AGC(自動發(fā)電控制)性能評價與優(yōu)化，通過實時評價機組AGC、一次調頻日常運行性能，自動分析計算機組AGC系統功能提升空間，及時給出參數和控制回路調整建議，保障機組能快速進行有功出力補償，實現電網有功平衡，從而保障了發(fā)電機組靈活調頻功能。

山東電科院電網技術中心孟祥榮說：“實時評價機組靈活出力性能，自動分析調頻功能提升空間，給出參數和控制回路調整建議，就為保障機組涉網功能的正常運行和性能提升提供了可靠、及時的保障。”

為解決供熱期機組調峰能力不足的問題，“智慧腦”開發(fā)了全廠調峰能力尋優(yōu)的功能，以全廠為單元，在保證供熱量不變的前提下，通過遠程指導電廠對各機組供熱量進行優(yōu)化分配，可以有效提高全廠總調峰能力，為新能源消納提供更大空間。

“智慧腦”還逐步接入風電場運行數據，初步具備了運行信息統計、功率數據展示功能，實現部分廠站運行數據的分析功能;結合省調提供的年度電網運行方式數據，完成了年度、季度的新能源消納計算工作，為電網調度人員提供決策輔助功能。