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                        加強并網運行控制 支撐新能源穩步發展

                        發布時間:2017-12-25  瀏覽次數:4818次  來源:本站  字體【 】  【關閉】

                          黨的“十九大”報告指出,推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。伴隨著新能源產業“十三五”規劃宏偉藍圖的實施,堅持綠色發展,推進能源行業變革,新能源產業將會為青山綠水作出應有的貢獻。豐富的新能源資源、日臻成熟的新能源發電技術以及先進的新能源發電裝備,都為我國新能源發電的大規模發展奠定了堅實基礎。新能源是清潔的一次能源,但同時新能源發電的出力又具有隨機性、間歇性等特性。隨著我國新能源的快速發展,如何加強新能源并網運行控制,使電力系統消納更多的新能源電量,讓清潔能源變成優質電源,成為新能源未來發展待解決的問題。
                        新能源功率預測
                          電力系統是一個發電、用電實時平衡的系統,隨機波動的新能源并入電網后,為滿足系統平衡要求,常規電源出力和新能源出力之和需與負荷實時匹配。新能源功率預測可將隨機波動的不確定新能源出力由未知變為基本已知,減少新能源出力的不確定度,降低系統平衡的難度,是促進新能源消納的關鍵技術之一。
                        受新能源資源在大氣邊界層內的復雜時變性和人類對氣象認知局限性的約束,新能源功率預測精度水平很難達到電力負荷預測的精度水平。我國自2008年研發完成國內首套風電功率預測系統以來,先后突破了多項新能源功率預測關鍵技術,從無到有、由點及面全面完成了新能源功率預測系統建設,將新能源出力由基本不可知轉變為基本可知。未來的重點是持續提高預測的精度,主要工作包括提高數值天氣預報精度,完善大數據功率預測模型,以及提高新能源場站的基礎數據質量等。
                        新能源穩定控制
                          由于新能源的波動性和間歇性,以及新能源發電裝備中電力電子元件的低抗擾性和弱支撐性,新能源安全穩定運行問題日益突出。一是新能源大規模脫網事故,比如2011年發生50萬千瓦以上風電脫網事故8起,風電機組脫網3800余臺次;二是與新能源相關的電力系統振蕩事故,近幾年我國新能源基地發生多起振蕩現象,新能源并網安全問題引起廣泛關注。
                            未來,隨著新能源發電的規?;_發利用,需要進一步提升新能源發電友好性能和穩定控制水平,以確保安全運行。逐步掌握新能源發電主動支撐控制技術,使新能源發電具備無功/電壓主動控制、有功/頻率控制、高低電壓故障穿越等性能,實現新能源向常規電源轉變。在集中式和分布式并舉的開發模式下,一方面,新能源遠距離大規模傳輸問題具有挑戰性,新能源發電控制技術從新能源電站內的單一協調控制向集群電站、送受端協調控制發展。另一方面,分布式新能源接入區域范圍內具有高滲透率、點多面廣、分散性強的特點,分布式新能源發電控制技術向區域協調與分散自適應控制結合的方向發展。
                        新能源高效消納
                          隨著我國新能源的快速發展,局部地區消納矛盾逐漸顯現,出現了棄風、棄光現象,引起社會各界的關注。2016年全國棄風、棄光電量分別達到497億千瓦時和465億千瓦時,新能源消納問題已成為制約我國新能源可持續發展的主要瓶頸。
                        新能源消納能力主要受電力系統互聯互通水平、電源調節性能以及負荷特性等因素影響。與此同時,新能源的地域分布、預測精度和控制水平,也影響電力系統的消納水平。新能源高比例接入電力系統后,增加了系統調節的負擔,常規電源不僅要跟隨負荷變化,還需要平衡新能源的出力波動。新能源出力超過系統調節范圍時,必須控制出力以保證系統動態平衡,此時會產生棄風、棄光。
                            解決新能源消納問題,首要是科學定量地評價電力系統消納新能源能力,分析新能源發電受限的具體原因和瓶頸。在此基礎上有針對性地優化全網火電、風電、太陽能發電等多種電源的發電計劃,進一步優化系統運行方式,提升新能源消納能力??紤]大規模新能源接入的電力生產模擬及其在電力系統評估、規劃和運行中的應用日益成為研究的焦點。
                            基于時序生產模擬的新能源消納能力計算,能夠實現對電網外送能力、常規電源調節能力、電網運行方式、負荷波動、省間/跨區聯絡線外送、電網運行備用容量及新能源出力波動特性的綜合仿真,可模擬所研究的電力系統的實際運行情況。多個省(區)電力系統的分析計算結果表明,實現優化新能源開發布局,跨省跨區交易,加強電網統一調度,促進火電機組靈活改造,充分挖掘系統潛力,推動電能替代,均有效提高電力系統的新能源消納能力,降低棄風棄光。但是,對于不同的省(區),各種技術措施的效果有顯著差異。因此,各省(區)均應根據具體情況,研究提出具有針對性的改進措施。
                          總之,新能源發展應以消納為目標,消納能力評估應基于科學合理的方法,指導新能源的規劃和運行。目前跨省跨區交易、火電機組靈活改造、電能替代等部分措施尚未發揮根本性作用,在提升新能源消納能力方面還有很大的空間。建議完善政策法規與市場機制,消除省間壁壘,加強需求側管理,優化新能源并網運行控制,進一步提升新能源消納能力。

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