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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(diào)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(shù)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(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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(nèi)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(diào)度控制系統(tǒng)(D5000平臺)，建立了國內(nèi)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(diào)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)新能源與常規(guī)電源協(xié)調(diào)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(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“特性機理分析、調(diào)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(diào)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(shù)，建立了間歇式能源發(fā)電多時空尺度調(diào)度模型以及多區(qū)域逐級消納框架，實現(xiàn)了調(diào)度運行風險評估與調(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(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實的基礎。

面對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，多時空尺度調(diào)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(diào)度系統(tǒng)研究與開發(fā)”該課題依托國網(wǎng)冀北電力調(diào)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(diào)控運行技術(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)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(guān)研究成果將在各省級電力調(diào)度控制中心進一步得到應用。