11 新能源發(fā)電及并網(wǎng)

 

　　11.1 新能源優(yōu)先調(diào)度與后評(píng)估技術(shù)

 

　　一、 技術(shù)原理與特點(diǎn)

 

　　新能源優(yōu)先調(diào)度與后評(píng)估技術(shù)是指在滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行約束下， 根據(jù)新能源發(fā)電預(yù)測(cè)結(jié)果， 協(xié)調(diào)常規(guī)電源發(fā)電， 制定新能源場(chǎng)站調(diào)度計(jì)劃，保障新能源發(fā)電優(yōu)先調(diào)度和優(yōu)先消納， 實(shí)現(xiàn)不棄風(fēng)（光） 或少棄風(fēng)（光）。 該技術(shù)主要包括： （1） 新能源發(fā)電周、 日 前、 日 內(nèi)和實(shí)時(shí)逐級(jí)時(shí)序遞階的調(diào)度與控制方法；（2）新能源場(chǎng)站優(yōu)先調(diào)度序位評(píng)價(jià)技術(shù)；（3） 新能源發(fā)電優(yōu)先調(diào)度后評(píng)估技術(shù)。

 

　　該技術(shù)實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的時(shí)序遞階調(diào)度與控制， 主要技術(shù)參數(shù)參見下表：

 

　　新能源場(chǎng)站優(yōu)先調(diào)度序位評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)： 預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率、預(yù)測(cè)合格率、 預(yù)測(cè)上報(bào)率、 低電壓穿越能力、 有功控制能力、無功控制能力、累計(jì)限電量、 調(diào)度考核打分。 每周進(jìn)行一次打分與排序。新能源優(yōu)先調(diào)度后評(píng)估的主要指標(biāo)： 新能源發(fā)電調(diào)峰受限時(shí)段火電最小技術(shù)出力、 負(fù)荷高峰時(shí)段機(jī)組備用率、 新能源發(fā)電斷面受限時(shí)段通道利用率。 每日 對(duì)前一日 優(yōu)先調(diào)度情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

 

　　德國(guó)、 丹麥、 西班牙、 美國(guó)等歐美國(guó)家新能源發(fā)電以分布式為主且靈活調(diào)節(jié)電源充裕， 新能源發(fā)電通過日 前和日 內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)消納。本技術(shù)針對(duì)我國(guó)新能源發(fā)電以大規(guī)模集中接入為主， 燃煤火電比重大、 電力市場(chǎng)機(jī)制不完善的現(xiàn)狀， 采用時(shí)序遞階、 滾動(dòng)協(xié)調(diào)的新能源發(fā)電計(jì)劃區(qū)間調(diào)度方法， 將新能源發(fā)電有效納入調(diào)度運(yùn)行，充分挖掘電力系統(tǒng)消納新能源發(fā)電的潛力。 該技術(shù)已在“三北”新能源富集地區(qū)試點(diǎn)應(yīng)用， 顯著提升了 以上地區(qū)的新能源發(fā)電利用率。

 

　　本技術(shù)主要解決以下問題： （1） 新能源發(fā)電與常規(guī)電源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行，預(yù)留新能源發(fā)電接納空間； 新能源場(chǎng)站發(fā)電計(jì)劃編制； 新能源自 動(dòng)協(xié)調(diào)控制； （2） 新能源場(chǎng)站優(yōu)先調(diào)度排序， 促進(jìn)新能源場(chǎng)站技術(shù)升級(jí)與改造；（3） 新能源優(yōu)先調(diào)度結(jié)果后評(píng)估， 展示新能源發(fā)電優(yōu)先調(diào)度的成果， 實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)最大化消納新能源。

 

　　二、 適用條件

 

　　（1） 適用于有風(fēng)電/光伏發(fā)電并網(wǎng)的國(guó)調(diào)、分中心、 省調(diào)；

 

　　（2） 與新能源場(chǎng)站需建立通信通道；

 

　　（3） 新能源場(chǎng)站需及時(shí)準(zhǔn)確上傳運(yùn)行數(shù)據(jù)并接收調(diào)度指令。

 

　　三、 推廣應(yīng)用計(jì)劃

 

　　2016 ~ 2018 年， 在“三北”地區(qū)所有省級(jí)調(diào)度控制中心開 展應(yīng)用。

 

　　2019 ~ 2021 年， 在國(guó)網(wǎng)范圍內(nèi)所有省級(jí)調(diào)度控制中心開展應(yīng)用， 全網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用覆蓋率和實(shí)用化率達(dá)到 100%。

 

　　11.2 電網(wǎng)新能源接納能力評(píng)估技術(shù)

 

　　一、 技術(shù)原理與特點(diǎn)

 

　　新能源接納能力評(píng)估是在一定電源、 電網(wǎng)和負(fù)荷條件下，考慮電力電量平衡等因素， 通過電力系統(tǒng)時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法， 優(yōu)化新能源與常規(guī)電源運(yùn)行方式，確定新能源接納的最大電力電量量化評(píng)估技術(shù)， 主要用于綜合評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)對(duì)于具有出力波動(dòng)特性的新能源發(fā)電的接納能力， 是新能源和常規(guī)電源制定合理的年/月 電量計(jì)劃、 在線協(xié)調(diào)優(yōu)化的前提和基礎(chǔ)， 是提升新能源消納能力的重要技術(shù)支撐。

 

　　電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬是在一定的負(fù)荷條件下， 模擬各種電源運(yùn)行狀況和發(fā)用電平衡的一種仿真方法。 生產(chǎn)模擬仿真方法有兩個(gè)分支，一個(gè)是隨機(jī)生產(chǎn)模擬， 即， 考慮負(fù)荷概率特性以及發(fā)電機(jī)組運(yùn)行及受迫停運(yùn)等概率特征對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的隨機(jī)影響而進(jìn)行的生產(chǎn)模擬； 一個(gè)是時(shí)序生產(chǎn)模擬， 即， 考慮負(fù)荷曲線隨時(shí)間變化的特性，逐個(gè)時(shí)間斷面模擬電力系統(tǒng)發(fā)用電平衡情況， 兩種方法都廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)規(guī)劃、 運(yùn)行、電力市場(chǎng)分析等方面。時(shí)序生產(chǎn)模擬方法基于電力 系 統(tǒng)最基本的實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程，保證每個(gè)時(shí)間斷面各種電源發(fā)出的電力以及聯(lián)絡(luò)線輸送電力與負(fù)荷需求保持相等， 并將時(shí)間斷面向前不斷推進(jìn)。 由于各時(shí)間斷面之間具有連續(xù)性， 時(shí)間間隔確定， 任何一個(gè)時(shí)間斷面過渡到下一個(gè)時(shí)間斷面時(shí)，應(yīng)滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的各種邊界條件， 比如， 只有運(yùn)行的機(jī)組能夠在功率調(diào)節(jié)范圍內(nèi)提供功率、 機(jī)組功率由較小的功率增加到較大功率的限制等。目 前， 該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于公司“三北”地區(qū)省級(jí)電網(wǎng)新能源消納能力計(jì)算， 及公司新能源發(fā)電年度運(yùn)行方式計(jì)算中，同時(shí)在公司相關(guān)部門開展大用戶 直購(gòu)電、 新能源與抽蓄聯(lián)合運(yùn)行、 省間聯(lián)絡(luò)線靈活調(diào)整、 2020 特高壓網(wǎng)架下新能源消納分析等多項(xiàng)工作的研究決策中得到了應(yīng)用。

 

　　本技術(shù)主要解決以下問題：

 

　　（1） 新能源優(yōu)化規(guī)劃； 新能源接納能力分析計(jì)算；

 

　　（2） 含新能源的電網(wǎng)運(yùn)行方式計(jì)算；區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行方式優(yōu)化計(jì)算； 冬季供熱期供熱機(jī)組運(yùn)行方式優(yōu)化計(jì)算；

 

　　（3） 新能源并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響研究； 促進(jìn)新能源消納能力的措施研究；

 

　　（4）電力市場(chǎng)環(huán)境下新能源消納政策影響量化分析； 新能源參與電力市場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

 

　　二、 適用條件

 

　　（1） 適用于有大規(guī)模風(fēng)電/光伏中長(zhǎng)期規(guī)劃的電網(wǎng)及相關(guān)政府機(jī)構(gòu)；

 

　　（2） 調(diào)管范圍內(nèi)新能源發(fā)電占最大負(fù)荷超過 10%的電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)；

 

　　（3） 電力市場(chǎng)化改革試點(diǎn)區(qū)域的省級(jí)以上電網(wǎng)。

 

　　三、 推廣應(yīng)用計(jì)劃

 

　　2016～2018 年， 在“三北”地區(qū)所有省級(jí)調(diào)度控制中心開展應(yīng)用。

 

　　2019～2021 年， 在國(guó)網(wǎng)范圍內(nèi)所有省級(jí)調(diào)度控制中心開展應(yīng)用， 全網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用覆蓋率和實(shí)用化率達(dá)到 100%。

 

　　11.3 新能源理論發(fā)電能力計(jì)算技術(shù)

 

　　一、 技術(shù)原理與特點(diǎn)

 

　　新能源理論發(fā)電能力計(jì)算是指綜合利用新能源場(chǎng)站地理環(huán)境信息、 場(chǎng)站布局信息、 實(shí)測(cè)氣象資源信息等， 以新能源發(fā)電原理為基礎(chǔ)，在充分考慮新能源發(fā)電設(shè)備相互影響、 地形地貌影響等因素下， 通過相關(guān)方法計(jì)算新能源場(chǎng)站在給定時(shí)間內(nèi)的理論可發(fā)電量。

 

　　通過新能源理論發(fā)電能力計(jì)算可提供新能源場(chǎng)站的理論最大發(fā)電量， 為新能源場(chǎng)站評(píng)估運(yùn)行管理水平、 科學(xué)合理評(píng)估新能源棄風(fēng)/棄光電量提供科學(xué)依據(jù)。 同時(shí)， 基于理論功率計(jì)算的新能源發(fā)電能力評(píng)估結(jié)果還能為新能源功率預(yù)測(cè)精度提升、 實(shí)時(shí)有功控制等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。國(guó)外對(duì)新能源發(fā)電能力計(jì)算的研究和應(yīng)用主要體現(xiàn)在新能源資源的評(píng)估和計(jì)算，通過新能源資源的評(píng)估指導(dǎo)新能源開發(fā)利用； 隨著近年來我國(guó)新能源棄風(fēng)/棄光等問題的突顯， 新能源發(fā)電能力計(jì)算的技術(shù)需求日益強(qiáng)烈。與資源評(píng)估方法相對(duì)， 新能源發(fā)電能力計(jì)算以電量為目標(biāo)， 需綜合突破發(fā)電單元間相互影響、 地形地貌對(duì)資源分布的影響、 基礎(chǔ)數(shù)量質(zhì)量差、 計(jì)算量龐大等技術(shù)難題。

 

　　二、 適用條件

 

　　（1） 適用于我國(guó)不同地理?xiàng)l件和氣候條件下的新能源電站， 應(yīng)用對(duì)象為新能源場(chǎng)站及各級(jí)電網(wǎng)調(diào)控中心；

 

　　（2） 風(fēng)電場(chǎng)需在場(chǎng)站 5km 范圍內(nèi)建立實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)塔， 具備包括風(fēng)機(jī)輪轂高度在內(nèi)的至少三個(gè)不同層高的風(fēng)速、 風(fēng)向測(cè)量， 數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔為 5min；

 

　　（3） 光伏電站需要在場(chǎng)站內(nèi)建立包含測(cè)光設(shè)備的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可測(cè)量太陽總輻照強(qiáng)度度和直射輻照強(qiáng)度， 時(shí)間分辨率為 5min。

 

　　（4） 新能源場(chǎng)站需要建立可靠的集中數(shù)據(jù)庫(kù)以及調(diào)度端與場(chǎng)站端安全可靠的上行數(shù)據(jù)通道，將風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)、光伏電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)光數(shù)據(jù)傳送到調(diào)控機(jī)構(gòu)。

 

　　三、 推廣應(yīng)用計(jì)劃

 

　　2016～2018 年， 實(shí)現(xiàn)該技術(shù)在三北地區(qū)省級(jí)及以上調(diào)度機(jī)構(gòu)的推廣應(yīng)用。

 

　　2019～2021 年， 實(shí)現(xiàn)對(duì)公司范圍內(nèi)所有新能源裝機(jī)超過100 萬千瓦的省區(qū)全覆蓋。