截至去年年底，國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)新能源并網(wǎng)容量1.2億千瓦，增速29%。其中，風(fēng)電8790萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)25%;光伏發(fā)電2371萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)53%;分布式光伏發(fā)電265萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)129%。風(fēng)電消納水平持續(xù)向好，去年全年棄風(fēng)比例同比下降2個(gè)百分點(diǎn)，相應(yīng)棄風(fēng)電量減少16億千瓦時(shí)。

 

面對(duì)新能源發(fā)電爆發(fā)性增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，如何提升消納能力?

 

由于新能源電源的功率預(yù)測(cè)水平、有功控制能力和無(wú)功電壓調(diào)節(jié)能力與常規(guī)電源相比，還存在諸多不足，導(dǎo)致大規(guī)模新能源集中并網(wǎng)后電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增大，所以采取有效技術(shù)手段，將大規(guī)模新能源運(yùn)行帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)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(shí)空尺度調(diào)度系統(tǒng)研究與開發(fā)”課題通過(guò)開展間歇式能源的實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，指導(dǎo)調(diào)度決策，充分挖掘風(fēng)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(guó)家863計(jì)劃課題，“間歇式能源發(fā)電多時(shí)空尺度調(diào)度系統(tǒng)研究與開發(fā)”的研究起始于2012年1月。項(xiàng)目具體實(shí)施單位國(guó)網(wǎng)冀北電力調(diào)控中心克服時(shí)間短、任務(wù)重、人員緊張、經(jīng)驗(yàn)不足等困難，組織中國(guó)電科院、清華大學(xué)、山東大學(xué)和華中科技大學(xué)等課題合作單位，全面高效地推進(jìn)課題研究工作。

 

在國(guó)內(nèi)外無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下，研究團(tuán)隊(duì)基于冀北智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)(D5000平臺(tái))，建立了國(guó)內(nèi)首個(gè)涵蓋間歇式能源長(zhǎng)期輔助決策、在線計(jì)劃制定、實(shí)時(shí)控制和分析后評(píng)估的全方位協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)新能源與常規(guī)電源協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)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(yùn)行。

 

多時(shí)空尺度調(diào)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(shí)空尺度調(diào)度系統(tǒng)研究與開發(fā)”課題研究工作主要分為“特性機(jī)理分析、調(diào)度模型建立”“模型驗(yàn)證完善、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)”和“系統(tǒng)優(yōu)化完善、全面示范應(yīng)用”三個(gè)階段。課題已于今年4月1日通過(guò)科技部驗(yàn)收。

 

這項(xiàng)系統(tǒng)提出了風(fēng)光資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化布局方法，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)光資源由點(diǎn)到面的實(shí)時(shí)模擬計(jì)算和風(fēng)電中長(zhǎng)期出力的準(zhǔn)確模擬。此外，課題還分析了間歇式能源發(fā)電運(yùn)行特性及對(duì)調(diào)度運(yùn)行的影響，研究了間歇式能源發(fā)電資源監(jiān)測(cè)與發(fā)電能力評(píng)估技術(shù)，建立了間歇式能源發(fā)電多時(shí)空尺度調(diào)度模型以及多區(qū)域逐級(jí)消納框架，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與調(diào)度決策仿真，開發(fā)了大規(guī)模間歇式能源發(fā)電調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了示范應(yīng)用。

 

課題研發(fā)的8個(gè)子系統(tǒng)已投入應(yīng)用，成為間歇式能源發(fā)電調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的重要組成部分，為間歇式能源調(diào)度技術(shù)提升和最大化消納奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

 

面對(duì)捉摸不定的間歇式電源，電力調(diào)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(shí)空尺度調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冀北風(fēng)電外送斷面限值提升22萬(wàn)千瓦，風(fēng)電大發(fā)時(shí)段斷面利用率由90%提升至96%以上，2014年共減少棄風(fēng)10.87億千瓦時(shí)，間接經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)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(shí)，也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

 

“間歇式能源發(fā)電多時(shí)空尺度調(diào)度系統(tǒng)研究與開發(fā)”該課題依托國(guó)網(wǎng)冀北電力調(diào)控中心率先建立了全面適應(yīng)不同時(shí)間尺度運(yùn)行需求的間歇式能源調(diào)控運(yùn)行技術(shù)支持系統(tǒng)，形成了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)(D5000平臺(tái))的標(biāo)準(zhǔn)化模塊，并通過(guò)了中國(guó)軟件測(cè)評(píng)中心的檢測(cè)，具備了向“三北”大規(guī)模間歇式能源發(fā)展地區(qū)推廣應(yīng)用的條件。未來(lái)，課題的相關(guān)研究成果將在各省級(jí)電力調(diào)度控制中心進(jìn)一步得到應(yīng)用。間歇式能源發(fā)電多時(shí)空尺度調(diào)度系統(tǒng)為電力調(diào)度部門提供技術(shù)支撐