新能源數(shù)據(jù)全景化監(jiān)測與綜合分析管理技術(shù)

王鹴 鄭濤 楊宇峰 曹敬 程煒

摘要

采用“區(qū)域一場站一設備”的層次模型設計對新能源業(yè)務數(shù)據(jù)全景建模，構(gòu)建新能源基礎信息的動態(tài)同步和運行數(shù)據(jù)匯集機制，并在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)平臺三區(qū)基于準實時類系統(tǒng)開放軟件平臺和WebGIS開發(fā)平臺。實現(xiàn)對新能源發(fā)電的基礎數(shù)據(jù)管理等重要數(shù)據(jù)的綜合分析管理及可視化展示。

【關(guān)鍵詞】新能源消納 數(shù)據(jù)管理 綜合分析調(diào)度 可視化

近年來，我國新能源大規(guī)?？焖侔l(fā)展，電網(wǎng)消納新能源發(fā)電的壓力日趨嚴峻。我國風力發(fā)電規(guī)模居世界首位，有效利用時間卻低于世界平均水平。2018年，國家電網(wǎng)公司公開發(fā)布20項促進新能源消納的具體措施，積極推進解決“三棄”問題。本文分析了新能源調(diào)度的現(xiàn)狀，提出了一種適用于三區(qū)的新能源三基數(shù)據(jù)綜合分析管理技術(shù)。

1新能源統(tǒng)一調(diào)度全景建模

建模采用“源端維護、全網(wǎng)共享”的設計思路，在網(wǎng)省調(diào)度自動化系統(tǒng)實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的收集、整理、維護、上傳，并在網(wǎng)省調(diào)之間構(gòu)建分省模型動態(tài)同步及業(yè)務數(shù)據(jù)匯集機制。如圖1所示。

1.1模型總體結(jié)構(gòu)

新能源數(shù)據(jù)建模采用“區(qū)域，場站.設備”的層次模型設計，數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.2統(tǒng)一調(diào)度全景建模

新能源統(tǒng)一調(diào)度全景建模結(jié)合新能源接入點監(jiān)測和分析、新能源涉網(wǎng)參數(shù)等，確定各類新能源設備對象的完整屬性，建立并劃分新能源邏輯管理區(qū)域，為調(diào)度運行提供更直觀的新能源運行信息和管理信息。

1.3分省模型動態(tài)同步及數(shù)據(jù)匯集

跨省區(qū)的新能源統(tǒng)一建模考慮各省新能源基礎模型信息的動態(tài)同步及運行數(shù)據(jù)匯集機制，考慮模型及數(shù)據(jù)的一致性和可擴展性，規(guī)范分省模型命名和上送數(shù)據(jù)信息，確定分省模型同步和數(shù)據(jù)匯集方案。實現(xiàn)基礎模型同步、運行分析數(shù)據(jù)匯集、場站管理信息維護、海量歷史數(shù)據(jù)存儲等。

2新能源數(shù)據(jù)分析管理

2.1新能源基礎數(shù)據(jù)管理

新能源基礎數(shù)據(jù)管理包括對新能源基礎靜態(tài)數(shù)據(jù)的管理與維護、新能源歷史基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計與維護。包括：新能源靜態(tài)數(shù)據(jù)的管理與維護、新能源歷史基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計與維護。

2.2實時統(tǒng)計分析

實時統(tǒng)計分析基于新能源數(shù)據(jù)采集，對采集到的數(shù)據(jù)進行分類、整合、展示。新能源實時統(tǒng)計分析根據(jù)全景建模思想，從“區(qū)域，場站.設備”不同空間維度對新能源運行數(shù)據(jù)進統(tǒng)計分析。

2.3歷史統(tǒng)計分析

歷史統(tǒng)計分析基于采集的歷史數(shù)據(jù)，從場站和區(qū)域兩個層面對新能源運行數(shù)據(jù)進統(tǒng)計分析。

3新能源消納評價體系

3.1新能源運行調(diào)度評價分析

新能源運行調(diào)度評價包括：全網(wǎng)運行評價、斷面運行評價、調(diào)峰評價、全網(wǎng)功率預測評價、日前計劃評價等。全網(wǎng)運行評價評價風電對電網(wǎng)運行的整體影響;斷面運行評價對風電場主要斷面通道利用率進行評價;調(diào)峰評價對風電場當時運行條件及調(diào)峰受限指標是否滿足進行評價。

3.2新能源消納后評價分析

在新能源運行調(diào)度評價分析的基礎上，進一步研究新能源場站消納分析評價體系，構(gòu)建新能源場.區(qū).省.網(wǎng)的消納分析評價體系。包括：新能源場站消納分析評價、棄風棄光考核評價、新能源消納評估分析報告自動生成等。

4新能源綜合可視化展示

4.1基于WebGIS的可視化展示

基于WebGIS的可視化展示技術(shù)，以新能源相關(guān)區(qū)域的全景地圖為基礎，能實現(xiàn)對新能源基礎管理信息、涉網(wǎng)參數(shù)、設備運行狀態(tài)、棄風棄光電量、交易執(zhí)行情況、統(tǒng)一調(diào)度等的立體展示?；贓Charts開源庫，開發(fā)圖表地圖可視化功能，結(jié)合區(qū)劃數(shù)據(jù)展示區(qū)域?qū)ｎ}信息。

4.2數(shù)據(jù)報表動態(tài)生成及模板化管理

根據(jù)新能源規(guī)范化運行管理要求，實現(xiàn)新能源日常運行報表動態(tài)生成、智能化校驗和自動上報功能，規(guī)范報表統(tǒng)計量定義及統(tǒng)計方式;從數(shù)據(jù)對象和時間維度細分報表類型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)報表的模板化管理，可根據(jù)上級調(diào)閱要求進行實時動態(tài)調(diào)整，快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源整合上報。

5應用驗證

系統(tǒng)已經(jīng)在華北和華東示范應用，一區(qū)基于D5000系統(tǒng)建立，三區(qū)基于準實時平臺建立?；贕IS的可視化展示豐富了展示界面，加強了調(diào)度運行人員使用便捷性。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，三區(qū)可視化展示頁面提高了系統(tǒng)的友好性和交互性，報表智能化生成、校驗和糾正等。

6結(jié)束語

本文提出一種新能源三基數(shù)據(jù)全景化監(jiān)測與綜合分析管理技術(shù)，以調(diào)度運行需求為導向，在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)一區(qū)和三區(qū)開展新能源數(shù)據(jù)綜合分析管理系統(tǒng)的建設，完善新能源調(diào)度運行管理手段，滿足基于三區(qū)日益增長的新能源日常運行分析與數(shù)據(jù)管理工作需求。

參考文獻

[1]姜鑫，喬佳，張雄君等.可再生能源發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]，煤氣與熱力，2018，38 （01）：6 -11.