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蒿峰:大规模新能源接入电网调频调峰问题整体解决方案

发布时间:2019-05-21 14:27 来源:未知 编辑:admin

  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)

  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%。

  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。

  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;

  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。

  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。

  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。

  (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。

  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。

  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。

  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%。

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