新能源電廠并網(wǎng)安全管理及消納的若干研究

袁野　屈超　朱越

摘 要：電廠是將自然界的一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源的工廠，其中一次能源已由傳統(tǒng)的火力、水力、核能發(fā)展到風(fēng)能、垃圾能、太陽能和生物質(zhì)能等新能源領(lǐng)域。隨著新能源電廠并入鐵嶺電網(wǎng)，鐵嶺供電公司嚴格按照流程規(guī)范進行新能源機組的接入和安全運行，從而實現(xiàn)了對新能源并網(wǎng)電廠發(fā)電量的完全消納。在本案，筆者結(jié)合工作經(jīng)驗，舉例淺析新能源電廠并網(wǎng)的安全管理與消納。

關(guān)鍵詞：新能源；電廠；并網(wǎng)；安全管理；消納

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.133

1 引言

新能源電力指的是依靠風(fēng)能、垃圾能、太陽能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等新能源進行發(fā)電的系統(tǒng)機制，其目前已成為全球電力行業(yè)的發(fā)展方向。其中，在鐵嶺地區(qū)，新能源電力主要包括光伏、風(fēng)能、垃圾能和生物質(zhì)能等。表1所示為新能源電廠并網(wǎng)管理的指標(biāo)體系與目標(biāo)值。

2 新能源電廠并網(wǎng)安全管理策略

為了提高新能源電廠并網(wǎng)安全管理水平及實現(xiàn)電廠發(fā)電量的完全消納，鐵嶺供電公司按要求管理新能源電廠并網(wǎng)的準(zhǔn)備、調(diào)試、試運行和正式運行等階段，具體做法如下：

2.1 并網(wǎng)準(zhǔn)備

在新能源電廠并網(wǎng)的準(zhǔn)備階段，應(yīng)突出對如下要點的控制：一是發(fā)展策劃部將新能源電廠的接入系統(tǒng)申請上報至專業(yè)管理部門進行審查；二是在審查通過后，先后開展招投標(biāo)和設(shè)備安裝工作；三是發(fā)展策劃部將新能源電廠的并網(wǎng)協(xié)議簽署申請上報至專業(yè)管理部門進行處理，其中專業(yè)管理部門在與新能源電廠簽署并網(wǎng)協(xié)議時，應(yīng)對一些必備的資料進行收集和審核；四是在并網(wǎng)經(jīng)濟協(xié)議落實后，新能源電廠與供電公司簽署供（用）電合同；五是調(diào)控中心與新能源電廠協(xié)商簽署并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議；六是發(fā)展策劃部在對資料進行審核的基礎(chǔ)上，與新能源電廠簽署年度售（購）電協(xié)議。在新能源電廠并網(wǎng)中，準(zhǔn)備階段的工作必不可少，應(yīng)加以重視。

2.2 并網(wǎng)調(diào)試

調(diào)試是新能源電網(wǎng)并網(wǎng)的核心步驟，其一般要求做到如下幾點：一是 新能源電網(wǎng)在一切安裝就緒后，先開展試驗，再以書面形式向發(fā)展策劃部申請并網(wǎng)，之后再由專業(yè)主管部門處理；二是專業(yè)主管部門分別從工程名稱、范圍和計劃投運日期等方面對并網(wǎng)申請書進行審查；三是專業(yè)主管部門組織填寫新能源發(fā)電機組并網(wǎng)準(zhǔn)備表；四是調(diào)控機構(gòu)對新能源發(fā)電機組的并網(wǎng)條件進行核實，并在核實通過后，按國家規(guī)定對新能源發(fā)電機組依次實施并網(wǎng)調(diào)試和并網(wǎng)運行試驗；五是調(diào)控機構(gòu)審查調(diào)試結(jié)果。為了進一步闡釋新能源電廠的并網(wǎng)調(diào)試，筆者以光伏電站為例展開討論，具體內(nèi)容如下：

（1）控制并網(wǎng)點數(shù)量。在鐵嶺地區(qū)，光伏電站一般安裝在租用的屋頂上及并入用戶變電站，因此需通過控制光伏電站的并網(wǎng)點數(shù)量來維護其穩(wěn)定性；（2）控制發(fā)電規(guī)模。在鐵嶺地區(qū)，光伏電站仍以小型電站為主，因此在將光伏電站并入公用電網(wǎng)時，應(yīng)控制其總安裝容量，即上級變電站單臺變壓器的最小額定容量應(yīng)不大于供電臺球負荷的1/4，同時控制電站的發(fā)電規(guī)模，以維護系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（3）在光伏電站并網(wǎng)時，不得出現(xiàn)電網(wǎng)過電壓，具體應(yīng)按GB/T18481-2001進行調(diào)度，詳見表2。（4）光伏電站功率因素的可調(diào)范圍一般為超前0.95-滯后0.95，但需重視過程控制，即：在新能源電廠投運中，應(yīng)依次確定并網(wǎng)點、運行方式、設(shè)備名和調(diào)度關(guān)系，并編制啟動投運試驗方案，最后應(yīng)認真核對電力部門的信號數(shù)據(jù)。

2.3 試運行

新能源電廠并網(wǎng)在正是運行前，一般應(yīng)按如下要求進行試運行：一是調(diào)控機構(gòu)按要求審查新能源發(fā)電機組的并網(wǎng)調(diào)試結(jié)果，并以書面形式將審查結(jié)果反饋至發(fā)展策劃部；二是新能源發(fā)電機組在開機后試運行168h；三是除光伏和風(fēng)電以外，其余新能源發(fā)電機組應(yīng)將燃料庫每日的庫存量上報至調(diào)控機構(gòu)，以便調(diào)控機構(gòu)編寫發(fā)電計劃；四是在試運行中，新能源電廠應(yīng)全程觀察發(fā)電機組的運行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)運行異常，應(yīng)在獲得調(diào)控機構(gòu)的調(diào)度許可后進行處理；五是為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，調(diào)控機構(gòu)應(yīng)以當(dāng)前的運行方式為依據(jù)布設(shè)發(fā)電機組的上網(wǎng)線路。如此一來，當(dāng)新能源發(fā)電機組的試運行指標(biāo)完全達標(biāo)以后，便可將其投入到商業(yè)化運行中。

3 關(guān)鍵節(jié)點分析

在新能源電廠并網(wǎng)安全管理中，明確其中的關(guān)鍵節(jié)點尤為重要，其中具體包括如下一些內(nèi)容：

3.1 審查接入方案

一般來講，在審查接入方案時，應(yīng)注意如下事項：一是新能源電廠應(yīng)將接入系統(tǒng)設(shè)計報告交由權(quán)威的設(shè)計單位組織設(shè)計；二是發(fā)展策劃部應(yīng)聯(lián)合專業(yè)的管理部門審查接入方案；三是若在2年內(nèi)，新能源發(fā)電機組的建設(shè)、市場環(huán)境和外送條件等變化巨大或未被批準(zhǔn)，應(yīng)復(fù)核接入系統(tǒng)設(shè)計，并在必要時重新設(shè)計和審查接入系統(tǒng)。

3.2 簽署并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議

并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議一般約定了新能源發(fā)電機組在并網(wǎng)運行中的行為規(guī)范、技術(shù)和安全條件，因此在簽署時，應(yīng)注意如下事項：一是并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議應(yīng)以國家級的并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議為前提及以省公司的并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議為依據(jù)；二是新能源電廠應(yīng)與調(diào)控中心在協(xié)商的基礎(chǔ)上簽署并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議。

3.3 機組并網(wǎng)調(diào)試

公司調(diào)控機構(gòu)應(yīng)按規(guī)定組織開展新能源發(fā)電機組的調(diào)試工作，其中主要的試驗項目包括一次調(diào)頻試驗、進相運行試驗、勵磁機調(diào)速系統(tǒng)試驗、黑啟動試驗和甩負荷試驗。

3.4 優(yōu)化并網(wǎng)運行方式

在新能源電廠并網(wǎng)運行中，應(yīng)從如下方面進一步優(yōu)化運行方式：一是上報設(shè)備的檢修計劃；二是申請、開工、完工和延期等都應(yīng)滿足《鐵嶺電網(wǎng)檢修申請票實施細則》；三是為了優(yōu)化新能源發(fā)電機組的運行方式，在調(diào)整并網(wǎng)電廠升壓變電站母線運行的方式時，應(yīng)以機組開機的方式為依據(jù)。

4 評估與改進

針對鐵嶺供電公司在新能源電廠并網(wǎng)安全管理與消納方面的做法，公司主要從下列兩個方面來進行評估：一是健全鐵嶺電網(wǎng)新能源電廠的管理評價體系，具體對并網(wǎng)前、中、后的技術(shù)與管理手段進行評價，以提高新能源電廠并網(wǎng)運行的可靠性、安全性和經(jīng)濟性；二是采用PDCA模式來實現(xiàn)新能源電廠并網(wǎng)安全管理，其主要步驟依次為：基礎(chǔ)管理、業(yè)務(wù)實施、運行分析、評價考核，即通過運行分析和管理評價來進行經(jīng)驗總結(jié)，并由此確定其中存在的問題，最后再據(jù)此完善新能源電廠并網(wǎng)的管理方案，從而實現(xiàn)電網(wǎng)對新能源電廠發(fā)電量的完全消納。

通過上述評估可知，鐵嶺供電公司取得如下成績：一是專業(yè)管理指標(biāo)與電網(wǎng)的要求完全相符；二是新能源電廠并網(wǎng)的安全性較高；三是電力用戶的用電滿意度較高。但同時，評估結(jié)果也暴露出如下一些問題：對新能源電廠故障的研究尚處在理論階段、一些規(guī)范流程仍待固化等，因此在未來的實踐中，應(yīng)逐步加以改進。

5 結(jié)語

新能源電廠是順應(yīng)這個時代發(fā)展的產(chǎn)物，其本身在經(jīng)濟、環(huán)境和社會等方面就存在非?？捎^的價值，因此應(yīng)重視對其的研究。綜合本案的研究內(nèi)容，在新能源電廠并網(wǎng)管理上，鐵嶺供電公司監(jiān)理的安全管理機制不僅可以提高電廠與電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，還可實現(xiàn)對新能源電廠發(fā)電量的完全消納，從而維護了新能源電廠與電網(wǎng)的共同利益，并最終促進了整個行業(yè)的健康發(fā)展。

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作者簡介：袁野（1987-），男，遼寧調(diào)兵山人，碩士研究生，工程師，研究方向：電網(wǎng)運行控制。