创新：世界上第一个动态电网控制中心！

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西门子和科研合作伙伴在德国伊尔梅瑙科技大学建立了世界上首个动态电网控制中心，它将成为输电网运营商的先进辅助系统。

当今世界正在向新的能源结构转型，电网也因此变得更具动态变化。日前，西门子协调组织了一项重大研究项目，旨在确认现有的控制中心技术能纳入多少新增功能，以及在什么情况下需要开发全新架构。

不断波动的可再生能源电力供应，以及高压直流输电等各种新型电力设施的出现，让如今的电网比20年前更加动态复杂。为了更有效地控制电网，控制中心需要新的辅助系统。

在过去三年里，由德国政府资助的DynaGridCenter项目已经对这些辅助系统进行了开发和测试。该项目由西门子、三所大学，以及两家弗劳恩霍夫研究所共同开展。

Rainer Krebs是西门子能源管理集团负责电网运行与保护咨询的主管。他对这个项目充满信心，并表示：“我们可以通过这样的方式帮助实现能源转型。”

他相信这项研究的成果将对德国未来建设稳定高效的电网做出重大贡献。德国政府于2018年8月提出 “电网行动计划”，动态控制中心将成为其核心组成部分。

图上所示为电网在不受调节与受到动态控制中心干预时的差异。在不采取干预时，振动难以充分减若，断电风险随之增高；受到调节时，振动可在几秒内减弱。

当前的核心问题是电网负荷分布不均匀。原因有二，一是可再生能源发电存在产能过剩的问题，这些新增电能还无法有效并入现有电网中；二是很多小型电力供应商存在供电波动的问题。

因此，提升控制中心的技术水平十分必要，以便更好地监测和远程控制电网。Krebs将目前开发的程序比作汽车辅助系统：“每个系统都提高了自身的电网可靠性，但是未来要将这些系统结合起来，就需要依靠动态控制中心。”预计，目前研究中的各个系统将在未来几年内逐步投入使用。

电网监测能力提升

目前的技术已经能够让我们更加密切地监测电网。如今，新的辅助系统将在德国伊尔梅瑙科技大学的实验电网控制中心进行测试，该中心与马格德堡奥托-冯-盖尔基大学运营的模拟电网相连。

Krebs解释道: “目前，电网中这些危险的不稳定因素可能导致停电，只能通过预防措施来避免。”

因此，电网运营商通过干预电厂的运营时间表来解决此类瓶颈，但是每年这种电力再调度的成本高达10亿欧元。更简单节约的办法是最大化利用好现有线路，只在过载的时候进行干预。

新的监测和控制程序可以实现这一目的，它让因过载造成的危险情况可容易被发现，而且能够比操作员更快速地启动应对措施。

未来电网展示厅

据Krebs介绍，该研究项目为未来电网的运行提供了许多新的洞察。模拟传输线路包括一条高压直流输电线路，用于远距离传输电力，比如从德国北部海岸的风力发电厂传到南部。

不过，在实验室模拟电网中整合和调节高压直流输电线路的难度就已经超出预期。德国伊尔梅瑙科技大学好比一个展示厅，研究项目开发的所有新辅助系统都可以在这里看到。

接下来，一个名为InnoSys2030的后续项目将验证这些系统是否能在实际电网中应用。而另一个后续项目则将致力于开发电网的动态数字双胞胎。