間歇式能源發(fā)電多時空尺度調度系統(tǒng)為電力調度部門提供技術支撐
國家電網(wǎng)公司的綠色LOGO，代表著國家電網(wǎng)公司接納清潔能源、促進綠色發(fā)展的光榮使命與責任。近年來，國家電網(wǎng)公司充分發(fā)揮特高壓跨區(qū)送電優(yōu)勢，積極消納水電、風電、光伏發(fā)電等清潔能源，通過特高壓促進能源在更
截至去年年底，國家電網(wǎng)調度范圍內實現(xiàn)新能源并網(wǎng)容量1.2億千瓦，增速29%。其中，風電8790萬千瓦，同比增長25%;光伏發(fā)電2371萬千瓦，同比增長53%;分布式光伏發(fā)電265萬千瓦，同比增長129%。風電消納水平持續(xù)向好，去年全年棄風比例同比下降2個百分點，相應棄風電量減少16億千瓦時。
面對新能源發(fā)電爆發(fā)性增長態(tài)勢，如何提升消納能力?
由于新能源電源的功率預測水平、有功控制能力和無功電壓調節(jié)能力與常規(guī)電源相比，還存在諸多不足，導致大規(guī)模新能源集中并網(wǎng)后電網(wǎng)運行風險增大，所以采取有效技術手段，將大規(guī)模新能源運行帶來的風險控制在可駕馭的范圍，顯得尤為迫切。在此背景之下，“間歇式能源發(fā)電多時空尺度調度系統(tǒng)研究與開發(fā)”課題通過開展間歇式能源的實時運行風險評估，指導調度決策，充分挖掘風電、光伏發(fā)電消納空間，在電網(wǎng)安全和最大化消納之間取得平衡。
作為國家863計劃課題，“間歇式能源發(fā)電多時空尺度調度系統(tǒng)研究與開發(fā)”的研究起始于2012年1月。項目具體實施單位國網(wǎng)冀北電力調控中心克服時間短、任務重、人員緊張、經(jīng)驗不足等困難，組織中國電科院、清華大學、山東大學和華中科技大學等課題合作單位，全面高效地推進課題研究工作。
在國內外無成熟經(jīng)驗可借鑒的情況下，研究團隊基于冀北智能電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)(D5000平臺)，建立了國內首個涵蓋間歇式能源長期輔助決策、在線計劃制定、實時控制和分析后評估的全方位協(xié)調優(yōu)化調度系統(tǒng)，實現(xiàn)新能源與常規(guī)電源協(xié)調優(yōu)化運行，全面挖掘電網(wǎng)的新能源消納能力，保障大規(guī)模新能源的安全穩(wěn)定運行。
多時空尺度調度系統(tǒng)如何讓間歇式能源發(fā)電不再“捉摸不定”?
“間歇式能源發(fā)電多時空尺度調度系統(tǒng)研究與開發(fā)”課題研究工作主要分為“特性機理分析、調度模型建立”“模型驗證完善、應用系統(tǒng)開發(fā)”和“系統(tǒng)優(yōu)化完善、全面示范應用”三個階段。課題已于今年4月1日通過科技部驗收。
這項系統(tǒng)提出了風光資源監(jiān)測網(wǎng)絡的優(yōu)化布局方法，實現(xiàn)了風光資源由點到面的實時模擬計算和風電中長期出力的準確模擬。此外，課題還分析了間歇式能源發(fā)電運行特性及對調度運行的影響，研究了間歇式能源發(fā)電資源監(jiān)測與發(fā)電能力評估技術，建立了間歇式能源發(fā)電多時空尺度調度模型以及多區(qū)域逐級消納框架，實現(xiàn)了調度運行風險評估與調度決策仿真，開發(fā)了大規(guī)模間歇式能源發(fā)電調度技術支持系統(tǒng)，并實現(xiàn)了示范應用。
課題研發(fā)的8個子系統(tǒng)已投入應用，成為間歇式能源發(fā)電調度技術支持系統(tǒng)的重要組成部分，為間歇式能源調度技術提升和最大化消納奠定了堅實的基礎。
面對捉摸不定的間歇式電源，電力調度部門心里多了底氣。
成效顯而易見。以冀北地區(qū)為例，多時空尺度調度系統(tǒng)實現(xiàn)冀北風電外送斷面限值提升22萬千瓦，風電大發(fā)時段斷面利用率由90%提升至96%以上，2014年共減少棄風10.87億千瓦時，間接經(jīng)濟效益超過5.8億元，有力地支撐了大規(guī)模間歇式能源的安全高效消納的同時，也取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
“間歇式能源發(fā)電多時空尺度調度系統(tǒng)研究與開發(fā)”該課題依托國網(wǎng)冀北電力調控中心率先建立了全面適應不同時間尺度運行需求的間歇式能源調控運行技術支持系統(tǒng)，形成了智能電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)(D5000平臺)的標準化模塊，并通過了中國軟件測評中心的檢測，具備了向“三北”大規(guī)模間歇式能源發(fā)展地區(qū)推廣應用的條件。未來，課題的相關研究成果將在各省級電力調度控制中心進一步得到應用。間歇式能源發(fā)電多時空尺度調度系統(tǒng)為電力調度部門提供技術支撐
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