机井负荷柔性调度 让农业用能更灵活

2021-08-31 19:25:44

每年灌溉高峰期,新疆部分以农业为主要产业的地区灌溉用电负荷大幅上升,电网运行压力增大。国网塔城供电公司从机井负荷监测、调控入手,灵活管理农业灌溉用电负荷,在提升供电可靠性的同时促进了新能源消纳。

实时监测调控机井负荷

8月13日,额敏县玉什哈拉苏镇萨尔吾楞村村民常兴荣的手机上弹出微信小程序“智能灌溉”的提示信息:“根据您玉米地的土壤温、湿度数据测算,建议您进行第六次浇水。”按照提示,常兴荣在微信小程序中向台区智能融合终端发出送电指令,机井随即通电浇水。今年灌溉期,常兴荣家玉米该浇水的时候,他都收到了这个小程序的提示信息。在这种智能化灌溉模式的帮助下,常兴荣的玉米长势良好。

以往每到灌溉高峰期,部分以农业为主要产业的地区灌溉用电负荷大幅上升,电网运行压力增大。国网塔城供电公司有限公司加强机井负荷实时监控和调节,年初以来,以额敏县10千伏玉哈线的64个农业灌溉台区为试点,推进台区智能融合终端建设,建立农业智慧用能场景,实现大范围机井启停精准控制、机井负荷柔性调度。

6月18日夜间,地区负荷高峰时段新能源出力不足、750千伏主网线路已满载,电力供应存在2000千瓦缺口。国网塔城供电公司远程停止试点台区的19口机井运行,首次实现了大范围机井启停精准控制。

国网塔城供电公司对试点台区的供电设备及线路开展智能化改造,安装智能断路器等设备,构建农业智慧用能场景,依托台区智能融合终端和云边端控制技术,于5月份实现机井台区运行状态实时监测,可大范围精准控制机井启停。

“以前灌溉高峰期,我们不掌握机井的负荷情况,也不能快速调节灌溉负荷。为了保证电网安全,我们只能对过载的整条农灌线路停电,无法兼顾线路所带的其他客户。现在我们能大范围精准调节机井负荷,最大限度保障农业灌溉和居民用电。”国网塔城供电公司科技互联网部主任陈作为说。这改变了以往调度人员仅凭经验调整灌溉线路负荷的工作方式,提升了电网负荷调节能力和电网资产利用率,减轻了灌溉高峰期的电网运行压力。

在此基础上,为了进一步提升灌溉用电管理质效,国网塔城供电公司应用“物联网+”技术、北斗通信技术,开发了智慧农业柔性调度系统。系统对线路和机井负荷进行网格化管理,可根据配电台区负荷实时数据、历史数据及发展趋势,实时计算分析负荷情况,并根据负荷变化情况推送相应的调度策略方案。调度人员确认负荷控制策略方案后,系统即可执行。同时,系统还可快速识别故障点,实现负荷高峰期、线路故障时的负荷自动转带,提高供电可靠性。

自5月份系统上线以来,试点台区发生故障5次,相关智能设备动作5次,动作正确率100%,实现故障秒级隔离;故障查找时间平均缩短了75%,累计节省人工巡线时间约50小时,避免电量损失2.2万余千瓦时。

助力农业灌溉节水

目前,国网塔城供电公司在额敏县建成的农业智慧用能场景共涉及大规模农业种植客户64户,覆盖3.5万亩农田。这些农田里分布着土壤温、湿度墒情传感器等智能化监测设备,农田旁边的机井安装了水流流量、流速、压力传感器。

6月份,试点台区农田的智慧农业监测装置数据全部接入智能融合终端。同月,国网塔城供电公司结合智慧农业监测装置数据和机井台区负荷数据,开发上线“智能灌溉”微信小程序。

通过这个小程序,客户可以实时查看土壤温、湿度、机井水流速度、农田用电情况等信息,并根据实际情况控制机井启停和无功补偿设备投切,减少往返农田的次数,实现灌溉期合理用电、用水。

“以前到了灌溉的时候,得等机井管理员合闸送电之后才能用水,人多了就得排队。现在方便了,我们用手机就能知道地里的情况,还能自己远程控制机井浇水,都不用去地里了。”额敏县玉什哈拉苏镇萨尔吾楞村村民常兴荣说。

在客户自主灌溉的基础上,国网塔城供电公司依据客户所属农田的墒情信息掌握灌溉进展情况,通过“智能灌溉”微信小程序向客户推送用电和灌溉建议,引导客户合理用电,让客户以低限度的用水量、用电量获得较高的收益。和以往依靠经验的灌溉模式相比,采用这样智能化的灌溉模式,每亩地平均节约灌溉用水30吨。

探索数据多元应用

7月6日,地区电网负荷创新高,达到63.95万千瓦,当日晚高峰时段光伏发电无出力、风电出力为2万千瓦,网内新能源出力下降至全天最低值,地区电网重要断面220千伏克泉丰断面满载运行,电力缺口达到1.5万千瓦。为缓解断面运行压力,国网塔城供电公司在智慧农业柔性调度系统中及时调用塔城中西部区域的托里猛师睿达储能电站增加出力,降低断面运行潮流2万千瓦,缓解了220千伏克泉丰断面运行压力。

在构建农业智慧用能场景的同时,国网塔城供电公司持续探索数据多元应用。该公司开展“源网荷储”互动,选取额敏县邻近的风电集中区,将新能源电场配置的储能装置信息接入台区智能融合终端,在负荷高峰时段调配新能源储能电量作为补充,实现负荷动态平衡调节,在削峰填谷的同时促进新能源消纳,6至7月累计消纳新能源电量426万千瓦时。

国网塔城供电公司还将农业智慧用能场景与供电企业的生产管理系统、营销管理系统数据融合匹配,通过数据的综合测算结果预测负荷发展趋势,为配电台区增容改造、业扩报装和网架优化调整等提供基础数据支撑,助力电网运行更经济。

后续,国网新疆电力计划在和田、阿克苏、喀什、阿勒泰4个地区的200多个台区实施机井柔性调度,逐步实现全疆机井柔性调度全覆盖。

文/图 马小桐

□5月8日,工作人员在村民常兴荣的农田里安装土地墒情传感器。

□6月26日,工作人员指导村民常兴荣使用微信小程序“智能灌溉”浇水。

□8月13日,工作人员排查村民常兴荣的智慧农业柔性调度终端隐患。

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