今年7月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數據局聯合發(fā)布《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》；緊接著，《中華人民共和國能源法》于11月重磅發(fā)布。值得關注的是，兩個文件均提到“提升電網對清潔能源的接納、配置、調控能力”要求，作為構建新型電力系統(tǒng)的關鍵因素，新能源裝機大幅提升、源網雙向柔性調控，再次被提升到至關重要的戰(zhàn)略位置上。
在飛速發(fā)展的數字浪潮下，上述趨勢無疑進一步擴大了先進數字技術與新能源電力深度融合的空間。作為產業(yè)技術的全球領導者，施耐德電氣在第三十一屆中國國際電力設備及技術展覽會發(fā)布的ETAP全新電力數字孿生平臺，以領先的仿真設計能力，增強新能源并網安全和消納能力，助力電網智能升級，幫助電力行業(yè)實現新型電力系統(tǒng)設計的“全局尋優(yōu)”。
隨著新能源大規(guī)模并網，電能質量與并網穩(wěn)定性兩個固有的短板，正在對新能源健康持續(xù)發(fā)展、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來更大的挑戰(zhàn)。
當前，風光新能源發(fā)電采用大量的逆變器和變流器來進行交直流轉換，該設備開關瞬間切換會產生電壓、電流的快速變化，產生頻率較高的諧波，影響電能質量。同時，諧波也會對負荷側的高精尖設備的穩(wěn)定運行產生影響，從這個角度來看，新能源發(fā)電的電能質量有待進一步提升。
另一方面，新能源“靠天吃飯”的特性也決定了其輸出功率難以預測和控制。當新能源在電網中的占比較小時影響可以忽略，但隨著新能源裝機容量的不斷增加，電網兩高特性愈加明顯后，這種間歇性和波動性就會對大電網的安全穩(wěn)定帶來沖擊和挑戰(zhàn)。
上述背景也成為了近年來加速電力行業(yè)數字化轉型的首要驅動力。行業(yè)對利用數字技術對新能源場站、分布式能源系統(tǒng)、微電網，以及源網荷儲等典型的新型電力系統(tǒng)場景進行預測分析、建模仿真，進而實現對上述場景的智能控制、運行優(yōu)化的需求愈加明顯。數字孿生、AI等為代表的新一代數字技術已成為促進新能源消納、提升源網荷儲多端靈活互動、滿足電網安全穩(wěn)定運行的重要工具和手段。
ETAP助新能源系統(tǒng)全局尋優(yōu)
可以說，ETAP全新電力數字孿生平臺是一個可以助力新型電力系統(tǒng)全局優(yōu)化的數字模型解決方案。其強大的電力系統(tǒng)仿真分析能力，覆蓋從設計到運營全流程的數字孿生能力，可以幫助客戶進行完整的系統(tǒng)性驗證，準確識別配電系統(tǒng)設計問題、全面提升電力系統(tǒng)合理性，從而優(yōu)化成本，保障電力系統(tǒng)可靠安全。
在發(fā)電端，ETAP電力數字孿生平臺包括綜合可再生能源模型和全頻譜電力系統(tǒng)分析計算，用于精確模擬、預測分析、設備選型，以及風光場站和其他分布式可再生能源的現場驗證，并幫助工程師構建數據系統(tǒng)，測算風能和太陽能的轉化率，進行電網并網分析；
在輸電端，ETAP電力數字孿生平臺集成線路規(guī)劃、保護和能量管理系統(tǒng)解決方案，有效助力輸電網系統(tǒng)優(yōu)化和自動化管理；
在配電端則集成了基于地理空間的仿真、分析和優(yōu)化于一體的智能電網平臺解決方案。
值得一提的是，為適應新形勢下能源電力的產業(yè)升級發(fā)展，ETAP全新電力數字孿生平臺功能上也進行了全面升級，通過5大創(chuàng)新功能及4大優(yōu)化升級，進一步提升軟件自身的性能和實用性。
5大新功能主要體現在更加現代化的功能區(qū)用戶界面、新增碳排放分析功能、基于可靠性指數對電力系統(tǒng)的技術經濟分析功能、準確模擬和分析分布式能源資源的大小和位置的饋線承載能力，以及新增了更加方便新能源接入電網仿真評估的光伏儲能逆變器元件類型。
4大優(yōu)化則體現在專門針對光伏儲能逆變器、暫態(tài)和保護、微電網控制器功能的提升等，有效助力分布式能源接入后電網的穩(wěn)定性研究，提升分布式能源消納水平和電網適應能力。
當下，越來越多的省份要求對新能源電站項目的接入系統(tǒng)報告采用ETAP軟件進行模擬，做電網合規(guī)性分析、電能質量評估。
作為新能源電力系統(tǒng)的主要設計和總包方，ETAP全新電力數字孿生平臺可助力國內設計院克服效率低、數據共享困難、智能化水平不足等痛點，進一步提升工程師技術水平和設計院競爭實力。
同樣，對于源網荷儲、微電網系統(tǒng)以及工商業(yè)分布式系統(tǒng)，ETAP的時序潮流、微網控制器等模塊可以優(yōu)化儲能配比、設計并驗證最優(yōu)的微網控制策略，保障項目運行的安全穩(wěn)定，進一步助力新能源消納水平提升。
而且，在新能源出海浪潮下，ETAP所帶來的價值不止在于促進國內新能源發(fā)展與新型電力系統(tǒng)建設，其在助力能源電力央國企、電力設計院、新能源項目出海上也將發(fā)揮重要的作用和價值。
當前，我國“一帶一路”能源合作伙伴關系持續(xù)壯大，在能源低碳轉型的全球共識下，我國“一帶一路”能源合作中的“綠色”項目也更加亮眼。
以我國電力總包龍頭央企為例，據今年10月份召開的第三屆“一帶一路”能源部長會議新聞報道，中國電建目前海外新能源項目總裝機容量達1845萬千瓦（含儲能1.55GWh），項目涉及阿根廷、越南、墨西哥、巴基斯坦、哈薩克斯坦等海外市場。目前還在推動中的項目有98個，總裝機容量約1918萬千瓦。中國電建與金風、隆基、華為等產業(yè)鏈頭部企業(yè)在設備“走出去”方面合作超過50億美元，帶動中國企業(yè)抱團出海。
對于電力項目而言，海外項目業(yè)主對電氣計算的標準化和分析報告有非常高的技術要求，手算或者國產軟件計算結果很難被認可，這是目前大多數電力企業(yè)出海面臨的難題之一。
這也正是全新ETAP的優(yōu)勢所在，ETAP本身作為一個全球化的產品，有較為廣泛且深厚的國際應用案例，其標準化水平已經在國際上獲得了較高的認可度。面對標準化與本土化問題，ETAP軟件內置包括IEC和ANSI等國際標準在內的標準化平臺，有效提升項目雙方溝通效率，給予國內新能源企業(yè)出海非常大的助力。
據悉，ETAP電力數字孿生平臺可以為海外新能源項目的電氣系統(tǒng)從設計、建造、運營到維護的全生命周期不同階段提供一站式數字孿生解決方案。
在規(guī)劃設計階段，ETAP可提供新能源接入仿真研究報告；在運維階段，ETAP模型驅動的PPC/HPC控制解決方案，利用其先進的軟件在環(huán)和硬件在環(huán)仿真驗證技術，為新能源系統(tǒng)提供最先進的控制策略，同時可以顯著縮短設計調試時間，降低投資成本。
隨著能源低碳轉型和電力數字化升級，數字與電力的深度融合是落實能源行業(yè)新質生產力的重要途徑。建設新型電力系統(tǒng)的關鍵，本質上是要在能源供給的安全性、經濟性、合規(guī)性和可持續(xù)性之間找到一個“最優(yōu)解”，而ETAP電力數字孿生平臺正是這樣一個基于數字孿生技術的智能化電力系統(tǒng)管理平臺，也是尋求 “最優(yōu)解”的正確打開方式。
責任編輯： 江曉蓓
標簽：新型電力系統(tǒng)
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