冬季制暖云控臺——基于分散式電采暖的臺區(qū)負荷柔性控制（巴州）

絲路山水，壯美巴州。

巴音郭楞蒙古自治州簡稱巴州，位于新疆維吾爾自治區(qū)東南部，北枕巍峨天山，南鄰高峻昆侖，是中國面積最大的地級行政區(qū)，被稱為“華夏第一州”。

博斯騰湖之畔，發(fā)展足音鏗鏘有力。隨著新疆“煤改電”的推進，新疆積極探索新型電力系統(tǒng)建設，孕育出一項旨在平衡電采暖與電網(wǎng)負荷的創(chuàng)新技術：冬季制暖云控臺——分散式電采暖臺區(qū)負荷柔性控制（巴州）。

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總體情況

國網(wǎng)新疆電力圍繞新型電力系統(tǒng)建設，針對電采暖負荷是拉動冬季負荷峰谷差的主要原因這一現(xiàn)狀，首創(chuàng)電采暖無感知遠程柔性控制技術，提升大電網(wǎng)負荷調(diào)節(jié)能力。

該項目解決了分散式電采暖客戶公用變壓器臺區(qū)負載率冬季晚高峰重載、其他時間輕載導致區(qū)域性電力供需失衡的難題。在避免更換供暖設備、壓降單戶投資的前提下，項目以升級電采暖設備主控板、加裝具備通信功能的溫控器兩種方式，建成“線上平臺監(jiān)控+現(xiàn)場設備執(zhí)行”的柔性控制體系，實現(xiàn)電采暖設備與主站的實時通信和遠程測控，從而達到分散式電采暖設備運行狀態(tài)可觀可控和區(qū)域負載動態(tài)平衡的目的。

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建設背景

近年來，新疆巴州供電公司大力推進“煤改電”工程。截至目前，巴州全州“煤改電”用戶已超過7萬戶，電采暖負荷成為冬季負荷的主要增長點。受電采暖負荷特性影響，農(nóng)村地區(qū)接入電采暖用戶的公用變壓器臺區(qū)負載率普遍呈現(xiàn)出冬季晚高峰重載、其他時間輕載的態(tài)勢，重載時段短暫且集中，直接增容改造變壓器經(jīng)濟性不高。如何在不影響居民用電和采暖體驗的前提下，有效緩解臺區(qū)變壓器重載問題、保障區(qū)域電力供需平衡，是亟待解決的難題。

國網(wǎng)新疆電力根據(jù)全疆不同區(qū)域電采暖分布特點，綜合考慮高負載臺區(qū)治理與電力保供共同推進，在巴州試點開展采暖負荷定制調(diào)控策略研究。

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建設大事記

2022年2月新疆啟動實施“煤改電”二期居民供暖設施入戶改造工程。

2022年6月國網(wǎng)新疆電力建成新型電力負荷管理系統(tǒng)，結合新疆電網(wǎng)負荷特性開展電采暖模塊功能設計。

2022年8月針對冬季電采暖負荷激增可能引發(fā)的臺區(qū)變壓器重過載問題，啟動分散式電采暖負荷柔性控制課題可行性研究。

2023年11月選取14個冬季鄉(xiāng)村重載臺區(qū)，對居民采暖設備實施無線測控改造，將采暖設備接入負荷管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫度、擋位等數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、遠程調(diào)節(jié)。

2024年2月基于分散式電采暖的臺區(qū)負荷柔性控制工程建成投運。

2024年11月項目被評選為國家電網(wǎng)有限公司新型電力系統(tǒng)示范標桿。

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特色亮點

“線上平臺監(jiān)控+現(xiàn)場設備執(zhí)行”的柔性控制體系

項目建成西北地區(qū)首個“電采暖負荷管理系統(tǒng)”，實時協(xié)同分散式電鍋爐、智能網(wǎng)關及量測單元等設備：

實現(xiàn)公用變壓器臺區(qū)和電采暖設備運行情況的全景展示。通過地圖圖釘坐標和顏色標記，直觀顯示用戶地理位置和實時狀態(tài)。系統(tǒng)具有臺區(qū)變壓器負載率、功率監(jiān)測，以及控制策略編輯、故障告警提示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，能夠服務電采暖柔性控制和臺區(qū)負載率動態(tài)平衡。

因地制宜打造柔性控制策略

項目針對不同改造模式的設備采取相應策略：

對于采用“網(wǎng)關+溫控器升級”模式改造且不具備調(diào)擋功能的電鍋爐、碳晶板，啟用定時輪停策略，實現(xiàn)設備分批、分時間啟停。對于采用“網(wǎng)關+主控板升級”模式改造且具備調(diào)擋功能的電鍋爐，啟用調(diào)擋控制策略，實現(xiàn)設備自動降擋、自動升擋。

系統(tǒng)管理員能夠編輯控制策略，既可由系統(tǒng)自動判斷下發(fā)，也可手動觸發(fā)，現(xiàn)場智能網(wǎng)關會根據(jù)控制策略指令完成對電鍋爐的遙控操作。

提高供電可靠性，拓寬適用面

項目通過“調(diào)擋+輪停”兩種策略，實現(xiàn)對電采暖終端科學合理的柔性控制。利用“網(wǎng)關+主控板升級”“網(wǎng)關+溫控器升級”兩種改造方式，解決家用電采暖設備的通信問題，確保控制指令有效傳達。通過“柔性控制+錯峰用電”，輔助迎峰度冬（夏）期間負荷管理措施有效執(zhí)行。不斷充實柔性負荷資源庫，在提升電力保供質(zhì)量水平的同時，增強柔性調(diào)節(jié)技術的普適性、擴展性。

保障供需平衡，負荷側柔性群控

項目投入運行后，可有效降低變壓器負載率10%～40%。在保障電力設備安全穩(wěn)定運行的同時，不會影響居民采暖質(zhì)量，柔性負荷群控效果初顯。

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建設人物

伍衛(wèi)東

新疆巴州供電公司營銷部主任

項目總體負責人，全面負責工程方案頂層設計，開展可行性研究，明確建設路徑，統(tǒng)籌把控建設進度，確保分散式電采暖負荷柔性控制項目各項功能達到預期目標。

程濤

新疆巴州供電公司營銷部副主任

項目技術負責人，牽頭編制實施方案，討論確定柔性控制策略，帶領團隊開展電采暖柔性控制現(xiàn)場安裝調(diào)試，通過多次技術論證和控制策略迭代，成功實現(xiàn)分散式電采暖設備調(diào)擋、調(diào)溫兩種柔性控制方式，對項目取得的技術成果進行全面總結。

張城

新疆巴州供電公司營銷部專責

負責項目的平臺搭建與調(diào)試、現(xiàn)場設備安裝與調(diào)試，負責與施工單位、電采暖設備廠商和用戶之間溝通協(xié)調(diào)，負責工程質(zhì)量總體管控，并對柔性控制成效進行驗證。

王雅寧

新疆巴州供電公司負荷管理工作負責人

項目建設及申報材料的主要完成人，從項目建設階段開始，全程參與系統(tǒng)平臺的搭建、參數(shù)調(diào)試，以及設備安裝調(diào)試、項目驗收等，有效保障了項目建設進度和質(zhì)量。

馬永杰

新疆巴州供電公司負荷管理班班長

項目建設負責人之一，主要負責示范工程建設的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作，助力建成電采暖負荷管理系統(tǒng)。

王遇冬

新疆巴州尉犁供電公司供用電部專責

參與項目前期數(shù)據(jù)調(diào)研、信息收集工作，配合項目施工協(xié)調(diào)，收集項目成效數(shù)據(jù)。

來源丨國網(wǎng)新疆電力 巴州供電公司