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国能日新“大数据”应用技术实现对新能源弃电因素精准分析

日期:2020-09-23    来源:国能日新

国际风力发电网

2020
09/23
09:13
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关键词: 国能日新 新能源弃电因素 弃风限电

目前,弃风弃光问题仍是制约新能源发展的关键因素之一,影响新能源场站的经济效益。2019年,我国弃风、弃光率实现双降,平均弃风率4%,平均弃光率2%,提前一年实现了弃风弃光率5%以内的目标。但受多种因素影响,我国新能源消纳存在不平衡现象,局部地区的弃风弃光问题较为突出,这些地区的弃风弃光率大幅超过全国平均水平,如新疆、甘肃、内蒙古等省份。

新能源场站弃电因素

从风能/太阳能到电能的转化、输送,新能源场站的运维水平、网架外送能力、系统调峰能力等都会导致场站发生弃电现象,也就是说在整个电力系统运行过程中,任何一个环节都有可能发生弃电现象,从而影响场站的发电能力,带来一定的经济损失。

一般而言,新能源场站弃电可分为场内弃电、场外弃电和社会贡献弃电(由于铁路、公路、电网等国家重大工程施工配合或国家、地方重大公共活动保电配合造成的电量损失)三类。

场/站内弃电原因

场/站内弃电是由于新能源场站发、输、变电设备故障、检修、停运等自身原因造成的电量损失。场内弃电量的大小是衡量新能源发电企业运行管理水平的重要指标,如果场内弃电量较大,表明新能源发电企业及所属场站的设备运维管理水平有待提高。发生场内弃电的原因一般包含以下几种情况:

风电场/光伏电站(含送出线路)设备出现缺陷,发生故障以及停电检修期间,不能正常并网发电会导致场内弃电;

场站并网技术条件不满足相关标准要求,处于整改期间;

依据有关法律、法规及规定认定属于场站违反调度纪律的事项,处于整改期间;

场站以临时方案接入电力系统,未获得电网批准。

场/站外弃电原因

场/站外弃电是由于电网通道送出能力不足、调峰能力不够、电网故障等原因引起的新能源场站电量损失。发生场外弃电的原因一般包含以下几种情况:

符合国家规划建设的新能源电厂由于电网通道送出能力不足造成电量损失;

符合国家规划建设的新能源电厂由于市场消纳能力不足造成电量损失;

符合国家规划建设的新能源电厂由于电网故障抢修造成电量损失;

符合国家规划建设的新能源电厂由于电网企业其他未尽事宜造成电量损失。

大数据技术应用于电网侧,实现弃电精准分析

为了帮助电网调度做精准的用电计划和生产运行计划与管理,充分提升风、光等可再生能源的消纳能力,需要究其根源,对场站内外受阻因素做精细化的数据处理与分析,通过大数据核心技术对弃电数据做详细地分类与分解。同时,考虑弃电因素的复杂性,以单机数据做汇总治理,由下至上对各类发电资源数据做统计与分析,可根据分析结果直达弃电原因,快速找到消纳短板问题。

以上即是国能日新“新能源调度综合管理解决方案”,能够快速、精准地分析出新能源场站的弃电原因并“对症下药”,找到弃电短板,有效提升新能源消纳水平。

方案以数据采集、气象资源评估、理论功率计算、功率预测为基础,对场外、场内受阻电量进行评估,对新能源场站是否满足涉网要求和设备运维情况进行评价,从而找出影响新能源消纳的薄弱环节,提升新能源场站运维水平和设备可用率。同时,在新能源弃电时段,充分分析电网的网架外送能力和系统调峰能力,从功率预测、发电计划、开机方式等方面尽可能减少弃风弃光的发生,从而进行辅助决策。

值得一提的是,方案可通过精细评估受阻电量、加强运行监视与维护、优化外送通道检修计划等方法来提升消纳能力。

精细化评估受阻电量

依托海量风电/光伏单机数据,精细化分析弃风弃光电量的不同原因,将场站内弃电量占总弃电量的比例作为新能源发电企业的对标指标,依据该指标定期对新能源发电企业进行排序,定期公布相关指标,以此提升发电企业运行管理水平,并结合场站设备检修、故障、陪停等信息,对新能源单机数据进一步挖掘,更深层次地找到发电企业运行管理中的薄弱环节,指导其进行整改提升。

加强运行监控与维护

方案实现了风电机组和光伏逆变器运行数据的实时监控与运维。电网调度不仅能监控每台风机和逆变器的有功、无功出力和运行状态,还能实时掌握所有场站的资源状况、理论出力和弃风弃光情况,通过单机运行情况和所有场站运行状态来调整有功控制的出力指令,将电网接纳能力和外送通道容量进行充分利用。

而且,方案能够基于单机数据向电网报告风险预警。当风机或光伏逆变器脱网时,系统能够及时地发现问题并实时推送状态变化信息,电网调度迅速了解到脱网情况,快速地进行处理。

优化外送通道检修计划

通过对海量新能源单机数据进行深度挖掘,开展风、光资源特性分析,优化调整新能源外送通道的停电检修计划,尽量将停电时间调整到枯风期,从而避免新能源场站额外的电量损失,提升消纳能力。电网也可以根据外送通道停电检修来计划和安排场站内设备配合停电检修,一方面减小重复停电造成的电量损失,另一方面保证新能源发电设备处于良好状态,争取大风期和光资源丰富的晴天多发、满发。

综上所述,利用大数据技术,可对电网整体发电功率及受阻电力等指标计算,完成对风、光场站发电能力的评估,精准分析场站内、外受阻原因,来摸清家底。同时,以风机/逆变器单机数据为基础,通过精细化评估受阻电量、加强运行实时监视与维护、优化外送通道检修计划等方法提升新能源整体消纳能力,帮助新能源场站实现发电盈收。


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