演讲人系内蒙古电力（集团）有限责任公司电力调控中心自动化处处长
（本文根据“2016第五届新能源发电系统技术创新大会”演讲PPT编辑而成）
一、项目背景
1.1内蒙古电网新能源发展概况
内蒙古电网电源结构（截至2016年6月）：燃煤接入容量38432MW，占63%；风电接入144座，接入容量15153.89MW，占25%；光伏接入150座，接入容量5206.85MW，占8.51%；水电接入容量1740MW，占3%；燃气接入容量665.2MW，占1%。
1.2大规模新能源并网的影响
新能源对电网的影响：对调峰调频能力的影响、对无功功率平衡与电压水平的影响、对电能质量的影响、对稳定性的影响。
1.3大规模新能源并网技术措施
大规模新能源接入的调频调峰问题：应用功率预测，实现有功功率自动控制（AGC）；
大规模新能源接入的电压问题：研究电网与风电场/光伏电站电压控制能力，实现无功电压自动控制（AVC）；
大规模新能源接入的运行稳定问题：研究低电压穿越问题，升级改造风电机组/光伏逆变器；
大规模新能源接入的电能质量问题：加强电能质量的监测和改善。
二、解决方案概述
2.1建设思路
可观-可预测-可控，根据新能源发展情况分步实施，目前已全面实现。
2.2建设历程
2008年12月，风电信息采集和实时监视；2010年2月，风电短期功率预测；2011年6月，风电概率预测；2012年3月，与SCADA/EMS一体化集成；2013年3月，风电超短期预测和弃风电量统计；2014年4月，基于风火协调优化的风电AGC。
2014年12月，光伏发电信息采集和实时监视；2015年11月，光伏发电短期和超短期预测；2016年1月，光伏发电概率预测；2016年7月，风光火蓄协调实时闭环控制，新能源调度运行指标统计系统；全面实现可观、可控、可预测。
2.3总体结构
三、解决方案详解
3.1信息采集与监控
宏观概况、微观细节、数据量大、数据波动变化大，如何看得见摸得着。
专用信息采集方案：专用通道、专用设备、扩展通信规约；
宏观微观兼顾：升压站、风电机组、光伏逆变器；
准确及时的历史数据：设备级采样和统计、实时数据和历史数据混合采集；
大容量数据采集处理传输：并行采集、负载均衡、断点续传、文件缓冲、存储分区。
3.2功率预测
如何预测：时间尺度预测方法、限电问题、点预测或带预测、如何科学有效评估。
新能源随机性和波动性：
（1）日前计划开机方式安排，短期预测（0-48小时）基于数值天气预报；物理和统计方法结合：预测风速/辐照度è预测功率；智能方法直接预测：人工神经网络（ANN）、支持向量机（SVM）；
（2）日内滚动计划、超前控制、实时交易，超短期预测（0-4小时）数值天气预报+实测风速/辐照度è预测风速/辐照度è预测功率；支持向量机（SVM）、支持向量回归（SVR）、相似样本筛选算法。
与内蒙古气象局合作
数值天气预报：（1）风电，350m以下分层（至少包括：0m、30m、50m、70m、100m、120m、150m层高），风速/风向/气温/湿度/气压；
（2）光伏发电：水平面总辐射辐照度、水平面散射辐射辐照度、水平面直接辐射辐照度、风速/风向/气温/湿度/气压、高云量/中云量/低云量。
样本筛选：S型曲线统计拟合、灰色关联、基于功率区间近邻距离样本筛选、相似度和遗忘因子结合。
概率预测：非参经验分布假设、模糊推理模型、预测条件分类、修正原始预测曲线。
预测评估：爬坡预测评估，调峰跟踪速率；极值预测评估，调峰备用容量；考虑调峰能力限值评估，实时调峰容量。
基于波动特征分析的风电爬坡检测和预测评估方法：基于波动特征分析的爬坡检测算法，基于爬坡事件的极值优化检测算法，爬坡的误差带和相关性评价算法，极值的正确率、漏报率、误报率。
考虑电网调峰能力限值的功率预测评价指标算法：按峰、平、谷不同时段，计算加权平均准确率。
3.3新能源AGC
如何控制：风光火蓄如何协调、三公调度、性能如何评价。
风光火蓄协调实时闭环控制
火电调节优先，风光蓄紧急辅助，新能源接纳最大化，新能源发电进度均衡；
风光火蓄有序协调，保障新能源场站利益，多种分配策略；
首先火电参与ACE调节；其次抽水蓄能参与调节；紧急情况下，新能源参与调整，同时与火电AGC通信；调整结束后，对上次参与调整的新能源进行开放或维持，保证新能源最大化接纳。
断面、场群自动调整：确保断面不越限，自动消除断面越限；保证断面内场站发电利用小时数；保证断面内场站有功出力最大化。
手动控制：实现风电场/光伏电站、场群、区域、断面有功控制指令的计算分配和下发；消息发布；信息上报。
体现三公调度的多种功率分配策略：装机容量比例；发电能力比例；发电进度均衡；并网综合评分：场站信息上传率，设备可用率，数据准确率，AGC可用率、AGC控制性能指标，AVC可用率、AVC控制性能指标，低电压穿越功能得分，功率预测准确率、功率预测上报率。
AGC性能指标
启动响应时间<20s、控制响应时间<120s、控制最大偏差≤装机容量的3%、控制超调量≤装机容量的10%、控制速率限制≥5MW/min、控制性能综合指标Kp≥1、控制速率考核指标K1≥1、控制精度考核指标K2≤1、启动响应时间考核指标K3≤1、控制速率精度考核指标K4≤1、可用率≥98%。
联系客服
