分布式光伏出力不確定性影響負荷預測精度;
分布式光伏與集中式風電、光伏、水電疊加增加局部地區(qū)白天負荷低谷時段調(diào)峰難度;
局部分布式光伏電站高比例接入出現(xiàn)潮流倒送造成末端電壓波動。
針對以上問題,為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,各級電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)有必要加強分布式光伏電站運行監(jiān)測、功率預測、重點區(qū)域分布式接納能力評估等運行管理工作。為此,國家電網(wǎng)調(diào)度控制中心分別下發(fā)111號和121號文件,對分布式電站運行數(shù)據(jù)接入時間節(jié)點提出明確要求,同時針對地區(qū)電網(wǎng)新能源模塊功能規(guī)范給出指導意見。
國家電網(wǎng)調(diào)度控制中心于2018年08月13日下發(fā)調(diào)技[2018]111號文《國調(diào)中心關(guān)于加強分布式光伏數(shù)據(jù)采集工作的通知》(以下簡稱《通知》),《通知》要求,2018年12月31日前應完成10kV及以上光伏接入調(diào)度自動化系統(tǒng),2019年6月30日力爭在運220/380V分布式光伏電站數(shù)據(jù)接入,分布式裝機規(guī)模較大,裝機超過負荷1%的省地調(diào)應于2019年6月30日前實現(xiàn)分布式光伏電站運行監(jiān)測和功率預測。
《通知》提出的分布式電站運行數(shù)據(jù)接入根據(jù)并網(wǎng)點電壓等級可分為10kV以上和220/380V電壓。10kV以上電壓等級分布式電站采用專網(wǎng)方式(有條件地區(qū)采用光纖專網(wǎng),其它地區(qū)采用有線或無線搭建公網(wǎng)安全區(qū))實現(xiàn)接入調(diào)度自動化系統(tǒng)。而220/380V分布式電站運行數(shù)據(jù)來源一般分為三類:一是營銷用電采集系統(tǒng)取自戶用智能電表;二是通過分布式電站與集中式電站的位置關(guān)系,選取大型地面電站作為樣板點,通過擬合折算方式獲得區(qū)域內(nèi)所有分布式電站運行數(shù)據(jù),大型地面電站作為樣板點需要優(yōu)先計算發(fā)電效率轉(zhuǎn)換系數(shù)K值(大型光伏電站與分布式電站使用的組件類型及運維水平不一致,因此發(fā)電效率存在差異);三是設置分布式電站樣板采集點,借助紅外抄表儀和通訊管理機實現(xiàn)220/380V分布式電站逆變器和智能電表數(shù)據(jù)的無線采集,以樣板采集點實測功率數(shù)據(jù)推算全區(qū)域分布式電站功率數(shù)據(jù),實現(xiàn)220/380V分布式電站運行數(shù)據(jù)接入。
而國家電網(wǎng)調(diào)度控制中心在2018年09月03日下發(fā)調(diào)技[2018]121號文《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)新能源模塊功能規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)中,針對地區(qū)電網(wǎng)新能源模塊功能規(guī)范給出指導意見,要求新能源模塊建設應符合“源端維護、全網(wǎng)共享”的要求,實現(xiàn)與調(diào)度業(yè)務范圍內(nèi)各系統(tǒng)和應用功能之間新能源信息資源的整合及數(shù)據(jù)、模型等信息共享。
《規(guī)范》中提到的新能源模塊包括基礎功能和拓展應用,具體包括綜合監(jiān)測、運行分析、功率預測、承載力評估、運行控制、統(tǒng)計報表、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理共八大模塊。每一個模塊的建設都非常重要,以綜合監(jiān)測、功率預測、承載力評估三個模塊為例,建設情況如下
綜合監(jiān)測依托電氣參數(shù)、網(wǎng)絡拓撲等模型參數(shù)數(shù)據(jù)和主站自動化系統(tǒng)、營銷用采系統(tǒng)、分布式電站采集和接入的遙測、遙信、預測、氣象等運行數(shù)據(jù)實現(xiàn)分布式電站的出力監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)測、氣象監(jiān)測、對比監(jiān)測、運行告警、智能預警、輔助決策等功能。
功率預測按照數(shù)據(jù)接入完整度和范圍的不同分為有運行數(shù)據(jù)支撐的單站標準建模預測、具備發(fā)電效率轉(zhuǎn)換系數(shù)K值的大型電站擬合預測和僅有基礎參數(shù)和數(shù)值天氣預報支撐的基礎參數(shù)建模預測,按照預測對象分為單個站點預測和網(wǎng)格化區(qū)域預測,通過對預測結(jié)果進行精度分析和適用性優(yōu)選分析,形成唯一的最高精度分布式功率預測結(jié)果。
承載力評估作為分布式電站接入中壓電網(wǎng)的新能源并網(wǎng)審查和調(diào)度運行方式調(diào)整的重要技術(shù)支撐手段,包括熱穩(wěn)定評估、電壓調(diào)整評估等若干項具體評價指標,用于監(jiān)測電網(wǎng)運行風險和評價電網(wǎng)是否具備持續(xù)接入分布式電站能力。
不管是省級電網(wǎng)還是地級電網(wǎng),新能源模塊的建設意義重大??蓪⒒A數(shù)據(jù)接入,實現(xiàn)電站規(guī)范化管理;運行狀況可以實時監(jiān)視,解決分布式盲調(diào)問題;可預測電站未來的出力情況,提升負荷預測精度;有效評估電網(wǎng)對新能源的接納能力,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。在分布式光伏裝機容量快速增多的情況下,電網(wǎng)的沖擊和挑戰(zhàn)也隨之而來,因此,新能源模塊建設尤為必要。
目前,已基本確定了“省級電力調(diào)控中心統(tǒng)籌,地市級電力調(diào)控中心建設”的分布式電站運行管理思路。國能日新作為電站運維管理先行者,不斷為客戶提供大數(shù)據(jù)綜合服務,依托豐富的電站運營管理和電網(wǎng)運行分析經(jīng)驗,輔助地市級電力調(diào)度控制中心實現(xiàn)調(diào)度管轄范圍內(nèi)分布式電站運行數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)測、功率預測及承載能力評估,形成以基礎信息管理和氣象資源信息為基礎,以功率預測、運行分析為核心,以負荷預測、電壓協(xié)同控制為主要應用的分布式電源調(diào)度管理系統(tǒng),為做好新能源預測及評估工作,全力促進新能源消納,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行而努力前行。