建立統(tǒng)一分析平臺(tái)提升新能源調(diào)度控制水平

李躍華 石國(guó)超

【摘 要】光伏等新能源已成為我國(guó)能源戰(zhàn)略調(diào)整的核心內(nèi)容，是推進(jìn)節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要舉措。為促進(jìn)光伏等分布式電源發(fā)展，近幾年，國(guó)家及地方出臺(tái)了一系列政策。光伏等分布式電源作為一個(gè)新生事物，由于其并網(wǎng)接入，不光改變了傳統(tǒng)配網(wǎng)電力流特點(diǎn)，還對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃、營(yíng)銷、調(diào)度、運(yùn)維等專業(yè)管理產(chǎn)生重大影響。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度控制 分布式光伏 新能源調(diào)度

1 背景

杭州作為浙江省省會(huì)，是東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，用電規(guī)模位居全國(guó)前列。相對(duì)用電需求規(guī)模，杭州市是能源極端缺乏城市，經(jīng)常飽受缺電影響。由于杭州自然環(huán)境條件限制及旅游城市定位，政府嚴(yán)格控制發(fā)展火電，因此滿足杭州未來(lái)供電需求，外部主要是通過(guò)引進(jìn)特高壓電源，內(nèi)部主要是大力發(fā)展光伏等分布式電源。

2 存在問(wèn)題

分布式光伏已經(jīng)成為杭州地區(qū)發(fā)電資源的重要組成部分，尤其由于分布式光伏發(fā)電呈現(xiàn)出發(fā)展速度快、資源分散、項(xiàng)目容量小、用戶類型多樣、發(fā)電出力具有波動(dòng)性和間歇性等特點(diǎn)，隨著大量分布式電源的接入電網(wǎng)，對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)管理模式提出挑戰(zhàn)。目前光伏等分布式電源并網(wǎng)發(fā)電主要存在如下問(wèn)題：

（1）光伏等分布式電源發(fā)展缺乏規(guī)劃引導(dǎo)。由于光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展缺乏開發(fā)總量總體規(guī)劃，尤其是缺乏電網(wǎng)消納能力規(guī)劃，部分區(qū)域大規(guī)模集中上光伏項(xiàng)目，發(fā)電無(wú)法就地消納，向大網(wǎng)倒送電增大電網(wǎng)損耗，影響電網(wǎng)供電質(zhì)量，不符合節(jié)能環(huán)保要求。

（2）光伏等分布式電源安全生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱。目前光伏發(fā)展重心都放在如何使光伏項(xiàng)目盡快并網(wǎng)發(fā)電上，但對(duì)光伏項(xiàng)目并網(wǎng)后如何安全可靠發(fā)電，還沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的研究和探討。

（3）光伏等分布式電源運(yùn)營(yíng)分析工作不夠全面。光伏分布式電源大量接入配電網(wǎng)，對(duì)局部區(qū)域電力電量平衡產(chǎn)生重大影響。將大大影響電網(wǎng)網(wǎng)供負(fù)荷、網(wǎng)供電量、售電量等指標(biāo)，并且在節(jié)假日用電企業(yè)停產(chǎn)放假等特殊時(shí)間段存在往上級(jí)電網(wǎng)大量倒送的現(xiàn)象。而目前基于光伏發(fā)電的電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)度運(yùn)行及電量計(jì)劃安排等分析還有待加強(qiáng)。

3 解決辦法

根據(jù)杭州地區(qū)的實(shí)際情況，將所轄區(qū)域的分布式光伏、小水電、小火電等分布式電源納入光伏等分布式電源運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，建成促進(jìn)分布式電源優(yōu)化配置、引導(dǎo)分布式電源發(fā)電生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定等多功能的地縣一體化綜合信息平臺(tái)，從基礎(chǔ)上支撐分布式電源并網(wǎng)管理的各層次電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合和互動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合地縣一體化綜合信息平臺(tái)開發(fā)建設(shè)。

3.1建立統(tǒng)一完整的分布式電源運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)

通過(guò)對(duì)市縣SCADA系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、營(yíng)銷系統(tǒng)等進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)全地區(qū)包括分布式光伏等在內(nèi)的所有市縣調(diào)度電廠統(tǒng)一監(jiān)控管理。實(shí)現(xiàn)杭州地調(diào)及所轄縣級(jí)調(diào)度對(duì)區(qū)域所轄新能源場(chǎng)站、垃圾發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、水電、分布式電源、微電網(wǎng)的并網(wǎng)調(diào)度管理。

其中對(duì)于10kV并網(wǎng)光伏電站，通過(guò)專線方式接入配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)或調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與總線進(jìn)行交互，對(duì)于400V并網(wǎng)分布式光伏100KWP以上和100KWP以下的光伏電站，分別通過(guò)負(fù)荷控制系統(tǒng)和集抄系統(tǒng)與總線進(jìn)行交互。同時(shí)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與南瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)獲取小火電的發(fā)電數(shù)據(jù)及分布式光伏的相關(guān)電氣信息、運(yùn)行信息、電能質(zhì)量、發(fā)電功率、發(fā)電量、實(shí)測(cè)氣象等數(shù)據(jù)。

3.2全面開展光伏等分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行管理

通過(guò)數(shù)據(jù)接口獲取各個(gè)電站電氣信息、運(yùn)行信息、電能質(zhì)量、發(fā)電功率、發(fā)電量、實(shí)測(cè)氣象等數(shù)據(jù)，通過(guò)人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)發(fā)電信息的監(jiān)視，全網(wǎng)/單站光伏發(fā)電信息監(jiān)視，各個(gè)小水電、小火電等發(fā)電信息實(shí)時(shí)監(jiān)視，為電廠調(diào)度運(yùn)行、運(yùn)維檢修等業(yè)務(wù)開展提供支撐。

實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)各場(chǎng)站簡(jiǎn)介（包括項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目業(yè)主、建設(shè)地點(diǎn)、備案容量、并網(wǎng)容量、裝機(jī)明細(xì)、負(fù)荷類型、運(yùn)營(yíng)模式等）、電站運(yùn)行信息管理（如：電氣主接線、裝機(jī)容量、并網(wǎng)狀態(tài)、并網(wǎng)電壓、電流、實(shí)時(shí)功率、總發(fā)電量、上網(wǎng)電量、自發(fā)自用電量等）。

3.3全面開展光伏分布式電源指標(biāo)分析

借助系統(tǒng)對(duì)光伏、風(fēng)電、小水電、生物質(zhì)發(fā)電、垃圾發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電、小火電及儲(chǔ)能等分布式電源的備案容量、并網(wǎng)容量、新增容量、發(fā)電情況等進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)分析功能開發(fā)，開展光伏等分布式電源運(yùn)營(yíng)指標(biāo)分析，為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)、光伏運(yùn)營(yíng)及政府決策服務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)各類算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)、區(qū)域、場(chǎng)站的裝機(jī)容量、并網(wǎng)容量、發(fā)電量、發(fā)電效率、資源評(píng)估、電價(jià)補(bǔ)貼情況、節(jié)能減排等績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)這些綜合效益分析信息進(jìn)行日、月、年統(tǒng)計(jì)分析，以各類圖形化進(jìn)行展示。

一是綜合呈現(xiàn)：主要包括當(dāng)前氣象信息、全網(wǎng)實(shí)時(shí)出力、光伏發(fā)電出力及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；地區(qū)新能源裝機(jī)占比、各縣市光伏出力情況、地區(qū)電站接入情況列表；地區(qū)全網(wǎng)發(fā)電時(shí)間、發(fā)電量、節(jié)能減排等統(tǒng)計(jì)信息。

二是裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)：主要包括全市各種能源裝機(jī)統(tǒng)計(jì)、全市各地區(qū)裝機(jī)統(tǒng)計(jì)、光伏各地區(qū)裝機(jī)統(tǒng)計(jì)、光伏新并網(wǎng)裝機(jī)容量占比、光伏新并網(wǎng)裝機(jī)容量增長(zhǎng)率。

三是發(fā)電出力統(tǒng)計(jì)：主要包括全市各地區(qū)發(fā)電出力分布，全市各地區(qū)光伏出力統(tǒng)計(jì)、全市各地區(qū)水電出力統(tǒng)計(jì)、全市各地區(qū)火電出力統(tǒng)計(jì)、各縣市各種能源出力統(tǒng)計(jì)。

四是發(fā)電量統(tǒng)計(jì)：主要包括全市各地區(qū)發(fā)電量分布，全市各地區(qū)光伏發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、全市各地區(qū)水電發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、全市各地區(qū)火電發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、各縣市各種能源發(fā)電量統(tǒng)計(jì)。

4 項(xiàng)目成效

一是大大提高區(qū)域負(fù)荷預(yù)測(cè)精度水平。通過(guò)光伏等分布式電源運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，提高全口徑發(fā)電數(shù)據(jù)的完整性，加強(qiáng)調(diào)度發(fā)電計(jì)劃的準(zhǔn)確性，為公司決策提供真實(shí)的數(shù)據(jù)。

二是進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度管理水平。創(chuàng)新發(fā)電調(diào)度模式，推進(jìn)節(jié)能減排工作，調(diào)度機(jī)構(gòu)在保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行條件下，結(jié)合光伏等可調(diào)新能源的發(fā)電特性，利用其互補(bǔ)性的原理，與生物質(zhì)、火電、水電等常規(guī)能源實(shí)現(xiàn)聯(lián)合經(jīng)濟(jì)調(diào)度，根據(jù)用戶控制目標(biāo)要求，形成對(duì)合理調(diào)度控制策略，發(fā)給電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)等執(zhí)行，使系統(tǒng)在節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的方式下運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]《光伏分布式電源運(yùn)營(yíng)監(jiān)控管理創(chuàng)新與實(shí)踐》.國(guó)網(wǎng)杭州供電公司.

作者簡(jiǎn)介：李躍華（1982—），男，浙江，大學(xué)本科，畢業(yè)院校：上海電力學(xué)院，工程師，國(guó)網(wǎng)杭州供電公司調(diào)控中心工作人員，研究方向：電氣工程。