宁波多元融合高弹性电网供电承载力建设的探索与实践

袁士超，朱晓杰，张志雄，罗 轶，谢 楚

（国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315010）

多元融合高弹性电网是国家电网战略在浙江落地的主阵地，是建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业的基础之一，是能源互联网的核心载体，是海量资源被唤醒、源网荷储交互、安全效率双提升的电网[1]。高承载力作为高弹性电网的基本特征，是电网所能承受的极限能力的指标[2]。如何经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡能力，提升电网供电承载力，是建设多元融合高弹性电网的重要内容。

1 输变电设备动态增容

1.1 主变动态增容

宁波供电公司针对部分N-1风险突出的220 kV主变实施动态增容试点，主变过载能力主要受主变110 kV电流限制、110 kV 配电装置电流限制和导线正常载流量限制3 方面影响，其中，主变110 kV 电流、GⅠS 配电装置和独立流变由于技术限制暂不具备增容条件，其他可增容元件经动态电流校核后，实现动态增容主变情况汇总如表1所示。

表1 220 kV主变动态增容情况

实施主变动态增容期间，相关主变应加强基础油温控制，主变风冷控制策略相应调整为：工作风机组启动/返回，45 ℃/40 ℃；辅助风机组启动/返回，55 ℃/50 ℃。动态增容要求过后，应尽快改回原设定值，以有效节约能源，延长风机寿命。

1.2 输电线路动态增容

宁波供电公司针对天咸4485、天祥4486等20回220 kV线路规划加装导线、温度、弧垂、图像一体化检测装置361 套，高清视频装置23 套，微气象在线检测装置160套，用以实现输电线路动态增容。

截至2021年上半年，已实现220 kV线路动态增容9回，情况汇总如表2所示。

表2 220 kV线路动态增容情况

2 电网运行方式优化

2.1 电网运行方式动态调整

宁波供电公司针对电网的不同负荷情况，将电网承载负荷状态分为高负荷、正常负荷和低负荷3种，就3 种状态分别提出电网运行方式制定原则如表3所示。

表3 电网运行方式动态调整原则

在迎峰度夏、迎峰度冬期间，电网运行方式按电网高负荷状态制定，同时进行动态调整。在春节等节假日期间，电网运行方式按电网低负荷状态制定，提高电网运行经济性。

2.2 可靠性与承载力弹性平衡

在迎峰度夏负荷最高峰时段，为充分挖掘供电承载力弹性，需要寻求供电可靠性与供电承载力间的平衡点。

宁波供电公司根据电网最高负荷预测情况，将部分220 kV 运行方式做出调整，释放电网承载力31万kW，具体调整变电站及方式如表4所示。

表4 220 kV变电站方式调整释放供电承载力

待最高负荷时段结束，电网恢复侧重可靠性的运行方式。

3 负荷侧弹性提升

3.1 需求侧响应

浙江电网削峰日前需求侧响应按照单次响应的出清价格、有效响应电量进行补贴，出清价格设置4 元/kWh 上限。填谷日前需求响应执行1.2 元/kWh年度固定补贴单价。实时需求响应执行4元/kWh年度固定补贴单价[6]，如表5所示。

表5 2021年浙江需求响应补贴标准

日前削峰及日前填谷通常系统提前一天发出邀约，用户在收到邀约后2 h 内进行回复。2021 年实时需求响应分为h级、min级及s级，对应的需求响应发布时间分别为提前4 h，提前30 min和紧急调节。

2020年1—9月以及国庆期间，浙江省实施了54次电力需求响应（包括25次实时削峰，24次日前削峰，5次日前填谷），削峰补贴平均单价3.5元/kWh。2021年宁波电网预计日前需求侧响应负荷575万kW，各类响应具体时段如表6所示。

表6 2021年宁波电网预计日前需求响应负荷 万kW

3.2 可中断负荷接入

为增加紧急情况下电网供电承载力弹性，宁波电网逐步接入可中断负荷。截至2021 年7 月底，宁波地区各区县可中断负荷接入21.86 万kW，分布如表7 所示。预计2021 年底，宁波电网可实现可中断负荷接入36万kW。

表7 2021年7月底宁波电网可中断负荷接入情况 万kW

可中断负荷使用情景为特高压直流输送功率或重要输变电设备故障后或者局部供区电力供应出现较大缺额、局部断面输送功率超设备稳定极限等紧急情况，对设备稳定可靠出口要求高，接入后需同步指导用户保障设备正常运行并加强关注。

4 政策制定推动储能发展

4.1 新能源+共享储能

储能作为“源荷”互换的重要技术，是电网弹性提升的重要内容。为推动多元融合高弹性电网新能源储能的发展，宁波各区县出台“新能源＋储能”支持政策，要求新建新能源电厂光伏按照不低于装机容量10%，风电不低于装机容量20%配置储能。并在此基础上，实现“新能源+共享储能”实践突破，探索出一条共享储能商业应用模式的创新路。

“共享储能”模式根据电网运行需求统筹建设集中式中大型储能站，将更有利于电网调节和统筹调度，提高了电网供电承载力的可调节性。此外，共享储能提高了储能设备利用率，促进可再生能源消纳，为区域电网提供坚强支撑，最大化实现储能装置经济社会效益。

4.2 鼓励用户侧储能

2021年浙江电力实施峰谷不对称降价，适度拉大峰谷价差，提高尖峰电价降低谷段电价，鼓励储能等产业发展[6]。新电价政策下，大工业电价的各时段价差进一步拉大，尖谷时段价差较原来增大2.97%，峰谷时段价差较原来增大3.10%。同时2021年起，高峰时段另增7、8月电价，峰谷时段价差较原来增大11.36%。

新电价政策下，用户侧储能的峰谷差收益得到提升，加上逐年增加的用户侧需求响应收益，用户侧储能投资经济性逐年提高，可带动更多用户进入储能投资。此外，最新电价调整政策制定方向要求峰谷电价原则上不低于3∶1[7]，为用户侧储能收益的进一步提升创造了条件。

5 总结展望

高承载力作为高弹性电网的基本特征，是建设多元融合高弹性电网的重要内容。深度思考宁波电网供电承载力拓展方向，分别从输变电设备动态增容、电网运行方式优化、负荷侧弹性提升、政策制定推动储能发展4个方面提出电网供电承载力提升方法。在宁波电网夏季极端高负荷和假期低负荷运行情况下，充分利用各项措施实现电网供电承载力弹性变化，使其满足电网正常运行条件，为浙江地区多元融合高弹性电网供电承载力建设提供参考和借鉴。