甘肃电力研发新能源有功智能控制系统

电力18讯：

　　国网甘肃公司研发新能源有功智能控制系统，实现每5分钟周期内匹配电量申请

　　新能源调度一碗水端平

　　中国电力报 中电新闻网 记者 王彦民

　　10月8日，在中电国际桥西一风电场控制室内，值班运行人员曾光根据“新能源有功智能控制系统”显示的当前电网外送富裕量，结合自己所在电站的未来5分钟的风况，向系统申请了2万千瓦的出力。

　　在系统设定的5分钟周期内，曾光的申请被系统匹配成功，这意味着，中电国际桥西一风电场结合电网通道裕度和风能利用实现了效益最大化。

　　国网甘肃省电力公司调控中心主任行舟认为，像甘肃这样新能源消纳矛盾突出的省份，如果没有“新能源有功智能控制系统”，结果是“三公”调度难以保证、新能源企业利益受损、调度员廉洁自律将成问题等等。

　　新能源调度是个难题

　　电力调度控制中心是指挥一个区域电力企业生产运行的管理机构，在调控过程中保证调度指令的“公开、公正、公平”是三公调度的具体要求。在新能源发展起来之前，甘肃电力调度按照自动发电控制系统来调节省内各家电厂发电出力。2008年以来，甘肃的新能源呈现出爆发式增长，这套系统在新能源面前不管用了。

　　国网甘肃省电力公司调控中心控制处副处长张柏林举例说明：同样是装机10万千瓦的风电场，根据电网外送能力，和“三公”原则，一段时间内给每个风电场分配5万千瓦的出力，但是由于风况不同，甲电站的发电能力可能达到10万千瓦，而乙电站的发电能力可能还不到2万千瓦。如果执行电话调度，等调度员一圈电话打完，风况又变了。不仅白白浪费了风能资源，也浪费了电网的输电空间。

　　而且随着新能源电站的越来越多，如果调度执行稍有不公，很容易引发纠纷和投诉，新能源的“三公调度”面临着巨大压力！截至10月10日，甘肃省新能源装机1720万千瓦，省内共有风电场、光伏电站207座。行舟说：“这么多的电站，让谁发谁不发，这个发多少，那个发多少，所有的人都盯着你，一碗水怎么端平？”

　　新能源有功智能控制系统颠覆传统观念

　　调度员的人工调度跟不上新能源的发展形势，2009年，国网甘肃省电力公司针对新能源着手开发新管控系统：他们设想搭建一个平台，覆盖全省新能源，这个平台既要保证新能源的三公调度，又能充分利用电网外送能力，最大限度减少弃风弃光。

　　2010年，风电有功智能控制系统上线运行，覆盖全省9个风电场和2个火电厂；2011年，全省3个光伏电站纳入该系统，该系统升级为新能源有功智能控制系统。

　　新能源有功智能控制系统的成功应用是国内首例。在当时，大规模新能源并网控制在国际上尚无成熟经验，业内人士认为，这套系统的研发和运行，证明大型集群风电是可控能控的，这是对传统观念的颠覆。

　　新能源的超常规发展带动了甘肃电网的升级换代，随着西北联网750千伏一通道、二通道的投运，河西断面输电能力从90万千瓦增长到500万千瓦，甘肃新能源的主要矛盾已经由外送通道不畅变为市场消纳不足。

　　而现在，甘肃新能源装机过剩而省内用电负荷有限，有功智能控制系统是公平竞争的平台基础。

　　信息公开透明是“三公”保障

　　在甘肃新能源发电企业，新能源有功智能控制系统已经成为必配软件，有的企业甚至围绕这一系统进行二次开发，实现每5分钟一个周期的上网电量自动申请。

　　当然，曾光他们有时候也要为自己的判断失误付出学费，如果他们预测不准，申请的上网电量而无法完成，系统将会给予屏蔽申请两小时的惩戒。

　　这种设计迫使新能源电站不断积累当地风能、太阳能观测数据，提高超短期预测准确性，避免恶意申请，但没有人质疑系统本身的公正性。曾光说，在这套系统中，电网以及各新能源电站的各项数据一目了然，这种数据的公开透明也是申请上网电量的一个参考因素。

　　2009年，国网甘肃省电力公司开始研发这套系统的时候，国内其他新能源开发大省也在进行类似的开发。同该系统相比，其他省份开发的系统人为调整平衡的因素较多，且控制措施有限，因此，来自甘肃省的这套系统在行业内外获得了多项荣誉。

　　2010年底，这套系统获得国家电网公司科技进步三等奖、甘肃省科技进步三等奖。

　　提高新能源上网电量7%

　　为了检测这套系统在减少弃风、弃光方面的实际效果，张柏林他们在系统里设置了两组对比数据进行全年统计。

　　第一组数据是完全根据每座电站的装机容量等比例分配发电量，每座电站之间上网电量不会根据风况和光照动态申请分配。

　　第一组数据和实际效果对比，新能源上网电量低7%左右，从2009年到2015年，这个数字一直在7%上下浮动。

　　新能源有功智能控制系统奠定了甘肃新能源并网控制技术的领先地位。2011年以来，国网甘肃省电力公司先后承担了两项国家863项目，攻关新能源并网控制技术难题。其中“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发项目”是在新能源有功智能控制系统的基础上作更深、更广的研究。

　　2015年4月中旬，“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发项目”通过国家科技部技术验收。经过863项目提升与深化的新能源有功智能控制系统已非开发之初的面貌，它的覆盖范围包括1个调度中心站、40个协调控制子站、53座风电场、18座光伏电站、4家火电厂，建成了世界上规模最大的风光集群控制系统示范工程，全省1142万千瓦的风电场和578万千瓦的光伏电站纳入调度平台。

　　在新能源迅猛发展的进程中，各个新能源装机大省都在探索新的管理思路，为什么是甘肃走在了前面行舟认为：“远离负荷中心大规模开发、远距离输送是国内新能源发展的共性，但甘肃的问题最为突出，省内消纳能力不足，三公调度压力大，所以甘肃在制度设计上执行得最为彻底。”

　　制度设计的变革，使当初困扰行舟他们的三公调度不再是问题的焦点，不仅减少了弃风、弃光，而且大大减少了调度人员岗位配置；鲜有新能源企业通过各种渠道“争取”电量的事情发生，屏蔽了潜在的调度员廉洁自律问题――从全国来看，新能源并网管理已经形成了甘肃经验。

 

　　赵雅君