9月27日，在國網安徽省電力有限公司營銷服務中心，南瑞集團有限公司員工與國網安徽電力員工討論如何進一步完善新型電力負荷管理系統主站功能，提升現場負荷管理裝置運維水平。今夏，新型電力負荷管理系統作為科學調節負荷的重要抓手，為安徽、新疆、福建、河北等地電網應對高溫考驗提供了技術支撐。

小水電頂峰優化調度系統項目團隊開展聯合開發調試。　　余笑 攝

　　能源電力保供是一項長期又艱巨的任務。南瑞集團作為國家電網有限公司科研產業單位，發揮科技保供優勢，圍繞負荷管理、需求響應、優化調度等方面開展關鍵技術攻關，將科技創新這一關鍵變量轉化為電力保供的堅強支撐。

　　新型電力負荷管理系統支撐負荷精準控制

　　9月28日，國網安徽電力負荷管理中心主站操作員登錄新型電力負荷管理系統，一鍵提取了合肥地區客戶歷史用電數據。通過摸排客戶用電數據，國網安徽電力可根據客戶實際負荷調節能力，為客戶制訂更有效的負荷調節方案，助力客戶提高能源綜合利用率。

　　新型電力負荷管理系統是實現電力供需互動、服務能耗總量和強度“雙控”的重要技術手段。電網企業利用該系統可開展電力負荷全量監測和精準控制，實現電力負荷資源統一管理、統一調控、統一服務，為維護供用電秩序、守住民生用電底線提供支撐。

　　傳統的電力負荷管理模式是通過在電網企業建設電力負荷管理系統主站，在客戶側安裝電力負荷管理終端開展負荷監控，負荷管理精細化、智能化程度不足。南瑞集團基于多年智能用電技術積累和技術預研，于2021年10月啟動研發新型電力負荷管理系統。該公司研發新型智慧能源單元、智能無線控制斷路器、基于負荷特性分析的智能量測監控單元等成套裝備，實現常態化需求側負荷互動和緊急狀況下的負荷快速控制，支撐有序用電、需求響應、輔助服務、安全用電等業務。

　　在南瑞集團研發的新型電力負荷管理系統中，新型智慧能源單元是實現用戶負荷監測、負荷管理、智能交互、用電安全管理的核心裝置。針對用戶現場設備類型多、通信組網復雜、安裝條件各異等實際情況，研發人員采用硬件模組化、軟件APP化思路進行設計。該裝置支持按需組合配置模塊類型和數量，定制配套軟件，適用于電力需求側管理下的工業用戶用能智能遙控、商業樓宇智能遙調等業務場景。

　　以往的負荷管理系統控制回路布線工作量大，且有可能因線路虛接、老化等導致控制回路斷開。南瑞集團研發的基于高速電力線載波(HPLC)通信的智能無線控制斷路器解決了這些問題，支持遙控、遙測、遙信、數據凍結等功能，實現了用戶用電數據分鐘級采集和低壓配電線路秒級控制。

　　今年6月，南瑞集團研發的新型電力負荷管理系統在國網安徽電力正式上線應用，開展用戶中央空調、輔助用電、可調生產設備等可調負荷資源全接入、全監測、全管理和全方位服務，最大可控負荷占去年安徽電網最大用電負荷的6.32%，超過了國家發展改革委、國家能源局《關于推進新型電力負荷管理系統建設的通知》中要求的負荷控制能力達到本地區最大用電負荷5%的目標。

　　需求響應促進電力供需平衡

　　今年迎峰度夏期間，南瑞集團為國網河北省電力有限公司開發的“網上國網”需求響應產品累計注冊用戶數達6389戶，晚峰響應能力最大達404萬千瓦，相當于4座百萬級火電機組的出力。

　　需求響應是促進電力供需平衡的措施之一。用戶根據價格信號或激勵機制，主動改變固有用電模式，減少或增加用電量。需求響應產品以分析用電數據、客戶畫像等方式，輔助需求響應精準施策，以市場化方式引導客戶錯峰避峰用電，挖掘需求側負荷削減與靈活性調節潛力，保障電力供需平衡與電力系統安全穩定運行。

　　“網上國網”是國家電網有限公司的線上服務窗口，注冊用戶數超2億，電力服務產品配套齊全。傳統需求響應措施主要靠客戶經理線下推廣，或用戶通過智慧能源服務平臺等相關系統電腦端參與。依托“網上國網”開展需求響應，發揮“網上國網”電力服務生態體系優勢，能更好地實現電網與用戶的高頻互動和精準觸達。

　　南瑞集團為國網河北電力開發的需求響應產品是基于“網上國網”開發的專項應用程序，通過經濟手段引導用戶、負荷聚合商主動參與電網削峰填谷，推動企業錯峰用電，優化發電廠運行模式，進一步提升電網運行效率和穩定性。

　　今年4月，南瑞集團選派產品經理和研發、測試等人員，投入業務需求分析和流程梳理工作，啟動需求響應產品開發。“國網河北電力決定在5月初開展需求響應專項演練，這就意味著我們的產品要在4月底具備線上試運行條件。研發的時間不足3周。我們接到任務后，迅速選派骨干人員組建研發團隊，20天內完成4輪產品研發迭代，終于在4月底完成了產品的初步交付。”該項目成員周于超介紹。

　　南瑞集團為國網河北電力研發的“網上國網”需求響應產品有服務注冊、報量報價、出清公示、實時參與、賬單推送等多項移動端業務功能，服務高壓工商業用戶、負荷聚合商及低壓居民用戶參與用電需求響應。

　　除了為國網河北電力開發“網上國網”需求響應產品，南瑞集團還為國網冀北、江蘇、福建、安徽電力開發定制化的需求響應產品，目前這些產品都已上線應用。

　　優化調度挖掘小水電潛能

　　湖南省水電資源豐富，小水電站數量眾多。以110千伏及以下電壓并網的小水電站有3400多座，總裝機容量766萬千瓦。這些小水電站大多地處偏遠、通信條件差、缺少自動化系統，存在分散性、間歇性和難預測的發電特性，調度人員無法快速、全面、真實掌控各小水電站機組運行狀態。為深入挖掘小水電頂峰潛能，在國網湖南省電力有限公司的組織下，2021年3月，南瑞集團成立項目團隊，啟動小水電頂峰優化調度系統開發工作。

　　項目啟動后，項目團隊用時約半年，全面摸排全省3400多座小水電站所在河流、相關水庫特性水位、靜態曲線等信息，以河流為主線，將復雜的空間地理關系抽象成流域拓撲關系，構建了湘江、資江、沅江、澧水四大流域的拓撲圖，并制成地理信息系統(GIS)數字化地圖，為優化調度提供了基礎模型。

　　“我們從調度全口徑采集系統和用電信息采集系統接入3400多座小水電站的相關數據。為了精準獲取流域全要素水情數據，我們還從相關流域153座大中型水電站采集運行信息和水情、雨情信息，從水文局接入1800多個水情、雨情站點的采集數據，從氣象局接入流域氣象預報信息。”該項目現場負責人王峰介紹，為解決多數據源、海量數據給采集工作帶來的難題，項目團隊研發出新一代小水電統一采集和管理平臺軟件。作為小水電頂峰優化調度系統的采集子模塊，新一代小水電統一采集和管理平臺軟件實現了采集數據的統一配置、接收和處理，以及數據的永久存儲和高效讀寫。

　　項目團隊利用大數據分析方法，分析采集到的各類數據，研究湖南各大流域水文、氣象狀況與發電情況之間的規律，預測小水電站未來三日發電量。項目團隊還利用相似性機器學習方法，對日發電量進行過程分解，最終得到小水電站未來三日的發電能力預測曲線。

　　南瑞集團打造的小水電頂峰優化調度系統，匯集了電力、水情、雨情、氣象等相關信息，為省調、地調以及縣調之間搭建了統一的信息共享平臺，實現跨地市河流流域數據共享，為流域統一調度提供支撐。

　　該系統在調度計算中考慮了包括流域中小水電站梯度分布參數、裝機、庫容、上級水流到達本級電站時間等參數信息，提供電量優化調度、頂峰最優調度在內的多種優化計算模型。在迎峰度夏(冬)期間，系統可根據實際工況編制小水電發電計劃，使得用電高峰時段整體出力最大化，用電低谷時段減少出力并蓄力，從而實現小水電的優化調度，發揮頂峰保供作用。（盧媛迪 楊渺）