山东电科院研发网源监督服务信息平台

中电新闻网通讯员 张劲

　　日前，2017年山东省电力技术监督工作会议召开。与会代表参观了国网山东电科院网源监督服务信息平台，了解了该平台的各项功能后，给予了高度评价。该平台利用信息化技术，建立全省统一的电力生产技术平台，属于国内首创，引起了国家相关部门的高度关注。

　　当前，山东电网进入以“特高压”为特征的快速发展期，网内新能源、核电、电动汽车快速发展及分布式发电不断涌现，常规电源节能、环保、供热等约束日趋严格，给山东电网安全稳定运行带来了严峻挑战，新形势对火电机组的灵活控制、深度调峰、调压等涉网能力提出了新要求。以往周期性地开展网源协调工作已不能满足电网的需求，必须实时动态监督机组涉网功能，保障源网协调运行，在线评价诊断机组运行状态，主动超前开展服务。国调2015年下发7号文，明确要求研究源网动态性能在线监测评价技术，实现对机组涉网性能在线评价。于是，2015年初，国网山东电科院率先开展了解决这一难题的攻坚战。经过两年多的刻苦钻研，不断探索，山东省网源监督服务技术平台终于建设成功。该平台立足“在线监测、实时评价、趋势预测、远程优化、动态管理”的原则，汇集全省发电机组主要运行信息海量数据资源，创建专业化的数据分析模型，实时评价机组调频、调峰、调压等涉网功能，保障山东火电机组安全稳定运行及灵活性调节，为新形势下大电网安全运行提供坚强技术支撑。

　　“千里眼”――实时监测最有效

　　“新形势下，对火电机组安全环保节能运行以及涉网功能的技术监督和服务越来越重要，仅仅离线静态地开展网源协调工作已不能满足新的形势要求，必须实时监控机组运行。”国网山东电科院副院长赵岩说，“我院2015年初开始研究建设网源监督服务信息平台，集成了全院各专业多项获省部级奖的科研成果，基于技术优势和发电设备数据资源，最终实现了实时监测、分析、评价机组涉网功能。”

　　及时掌握机组调频、调峰、调压功能状态，以及机组相关运行数据，为进行及时的数据诊断、功能评价和异常分析提供依据。要实现这样的功能必须有一双“千里眼”。

　　目前，供热机组占全省火电装机容量的比例逐年增加，电网调峰能力特别是供热期受到制约，与风电反调矛盾突出。实时监测供热机组运行数据，自动计算热电比、热电负荷调节能力等指标，这样才能为热电机组三公调度提供第一手数据。

　　为了深入了解全省热电机组的实际工作情况，协调供热与调峰的矛盾，国网山东电科院研发的网源监督服务信息平台开展了“山东省热电机组在线监测系统”建设。这个“千里眼”一方面可以为电网调度人员执行机组负荷调度提供参考依据，另一方面可以为电厂提供机组的抽汽能力预测和热负荷优化分配依据。

　　“我们的平台可以向省经信委、调度中心提供全网、各发电集团、各台机组的主要技术指标报表，也为热电机组实施‘以热定电’提供依据。可以确定部分机组在一定抽汽流量下的电负荷调度区间。通过历史供热负荷及天气信息，自动预测次日热负荷情况。还有历史数据查询功能。可以方便地查询历史曲线和历史报表。”电网技术中心丁俊齐介绍说，“平台实时监测供热机组运行数据，在保证供热满足民生需求的基础上，根据供热量等参数自动计算机组的调峰能力，为消纳风电提供更多空间。”

　　此外，“千里眼”还可以监测机组能耗，以机组能耗现场定期检测为基准，以机组能耗关键参数变化为依据，对机组能耗进行实时监测，定期形成机组能耗水平数据库。

　　“顺风耳”――提前预警最可靠

　　“人无远虑，必有近忧”。能够预判机网的运行趋势并给出预警，提前制定预案和调整机网运行方式，才能超前开展电力技术监督工作，这对于保证电网和发电机组的安全运行至关重要。国网山东电科院研发的网源监督服务信息平台就有这样的“顺风耳”，能准确掌握并保证电网旋转备用负荷裕量，预测当前运行工况下机组能够提供的应急补偿能力，及时预警发电机组设备健康状况。

　　“我们的平台通过对机组主汽压力、温度、汽机振动、监视段压力、真空、发电机线棒温度等机组关键参数开展监测，能对运行机组进行故障诊断，对临近动作值的情况及时分析、预警，提出操作建议，为调度制定应急措施提供数据支持，从而降低机组非计划停运率。”国网山东电科院李军在介绍“顺风耳”的功能时说，“该平台还能对有非计划停运、降出力趋势的机组及时分析、给调度预警，同时及时给电厂提供解决策略，将隐患消除在萌芽状态，降低机组非停现象，保障可靠优质供电。”

　　近年来对电网的环保调度要求越来越高，国家三部委联合发文明确要求促进节能环保发电。电网迫切需要一个环保污染物排放的实时监控平台，来掌握和评判各个发电机组的污染物排放水平，为电网节能减排环保调度提供技术支持。省经信委、环保厅等部门亦需要随时掌握省内电厂的污染物排放情况，需要一个平台来实时监控山东电网内火电机组污染物排放和环保治理设施运行的情况，监督污染物超标和设备异常等情况。

　　国网山东电科院电源技术中心的李乐丰介绍说，“网源监督服务信息平台具有火电机组烟气污染物排放数据监控、计算、判断、报警、统计、设备故障分析等功能，可以实时监控山东电网内火电机组污染物排放和环保治理设施运行的情况，监督污染物超标和设备异常情况，为实现电网环保调度提供可靠依据等。电网可通过该系统优化环保调度，优先调用环保指标好的发电机组，鼓励发电机组减少污染物排放，从而减少排入大气的污染物总量，达到节能减排的目的。”

　　“智慧脑”――技术支持最给力

　　随着山东电网供热机组、风电、光伏发电、直流输电、特高压输电等陆续大规模接入，全面掌握全网发电侧设备运行信息，对优化调度控制、提高技术监督实效性，具有重要意义。网源监督服务信息平台可为电网调度运行提供决策依据和技术支撑，为发电机组的安全经济稳定运行提供及时的技术支持，同时，也为进一步提高技术监督的时效性提供了技术基础。

　　动态维护机组主要控制保护系统，不仅可以提高机组安全性和经济性，还能提高发电服务的主动性和及时性。针对发电机组各控制性能评价，设计了兼顾机网安全经济运行的综合指标，在线评价发电机组调整性能和潜在能力，并可利用运行数据诊断性能低或系统运行异常的原因，给出维护处理建议。这就是网源监督服务信息平台“智慧脑”的精华所在。

　　针对机组一次调频功能，在负荷指令不变或变化幅度较小时，如何评价实发功率跟踪负荷指令的性能？在负荷指标变化时，如何评价实发功率跟踪负荷指令的性能？调节速率需要多久可以将负荷带上去？响应延迟，需要多久可以有反应？……

　　这一系列的问题，在“智慧脑”面前都是小菜。他能同时实现200台左右机组的AGC性能评价与优化，通过实时评价机组AGC、一次调频日常运行性能，自动分析计算机组AGC系统功能提升空间，及时给出参数和控制回路调整建议，保障机组能快速进行有功出力补偿，实现电网有功平衡，从而保障了发电机组灵活调频功能。

　　“智慧脑”可以动态监测机组主要子控制系统运行状况，利用控制回路相关测点的实时或历史数据建立数学模型，通过建立的控制模型确定该回路的性能基准值，对控制回路的性能做出评价，针对性能较差的控制回路，给出更优的控制器模型或参数。国网山东电科院孟祥荣对此如数家珍，“这样实时评价机组灵活出力性能，自动分析调频功能提升空间，及时给出参数和控制回路调整建议，就能保障机组安全和有功调频功能满足要求。”

　　“智慧脑”还具有机组涉网性能周期性试验功能。“我们采取远程与就地相结合，完成机组进相、最大/最低出力、AGC、一次调频能力试验，优化试验时序，降低负荷调整。实时掌握机组能力，输入机组名称，“三调”能力一目了然，而且是最新实际能力。”国网山东电科院韩英昆谈起“智慧脑”的用途颇为骄傲，“我们还设计了综合试验流程，验证机组综合涉网功能。既能完成各个功能验证，又能优化各专业试验时序，降低机组负荷调整、减少试验时间，从而保证机组安全和降低试验消耗。作为试验技术平台，我们可以自动生成进相、最大出力、最低稳燃、AGC和一次调频的试验报告、图表记录，并能根据性能优劣自动排序，形成电子档案。”

　　据了解，国网山东电科院研发的网源监督服务信息平台目前已经初步建成。下一步，他们还将深化协同，加快关键技术研究、开发，构建高稳定性的智能电网安全综合防御系统，推进电源、电网、负荷全面协调、灵活互动，提高大电网紧急状态下的安全运行控制能力，保障大电网安全稳定运行。进一步发挥技术优势，进行数据深度开发，为电网调峰、调频、调压和安全运行提供强有力的技术支撑，为发电单位提供及时主动服务，为政府监管决策提供技术支撑。

张媛媛