國(guó)網(wǎng)南通供電公司 葛 昭 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 袁宸胤

1 引言

新能源的大規(guī)模并網(wǎng)，給電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行帶來了相應(yīng)的挑戰(zhàn)，并且增加了較大困難。主要體現(xiàn)以下兩方面：一是新能源出力預(yù)測(cè)精度低，實(shí)際調(diào)度計(jì)劃與具體運(yùn)行還存在一定的偏差，致使調(diào)度計(jì)劃調(diào)整大，無法更好地平衡實(shí)際功率；二是新能源由于具有隨機(jī)波動(dòng)特性，致使無法準(zhǔn)確地明確電力系統(tǒng)的調(diào)峰容量和調(diào)頻容量以及備用容量等，這種情況很有可能出現(xiàn)切負(fù)荷的現(xiàn)象[1]。

2 新能源調(diào)度的特點(diǎn)

當(dāng)前，隨著新能源發(fā)電的裝機(jī)容量和發(fā)電量增長(zhǎng)，使得能源結(jié)構(gòu)得到調(diào)整優(yōu)化。無論是風(fēng)力發(fā)電還是太陽能發(fā)電，這種新能源發(fā)電方式發(fā)展最為迅速，而且具有較多特點(diǎn)，如技術(shù)成熟化、為規(guī)?；_發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用提供便捷。就當(dāng)前的情況來看，我國(guó)已成為全球風(fēng)電裝機(jī)容量大國(guó)。在“十二五”期間，無論是風(fēng)電裝機(jī)容量還是發(fā)電量平均得到增長(zhǎng)。除此之外，新能源在管理時(shí)有一定的困難，且使用環(huán)境較為復(fù)雜。當(dāng)前，我國(guó)電力新能源的調(diào)度只有初步階段，管理時(shí)讓很多從業(yè)者感覺困難重重。而在新能源的助力之下，雖然正在高速發(fā)展，對(duì)于其統(tǒng)一管理方面，仍有很多問題需要思考。

但一些地區(qū)對(duì)這種新能源輸送狀態(tài)還逐步呈現(xiàn)出難以更好地承受狀態(tài)。由于區(qū)域差異性再加上電網(wǎng)調(diào)度能力有限，明顯體現(xiàn)出新能源問題。就當(dāng)前的情況來看，在新能源設(shè)置方面，風(fēng)電場(chǎng)和光伏電廠有幾十個(gè)，所以集中性管理手段成為需要解決的一種問題，而且針對(duì)新能源由于所存在的區(qū)域存在分散性，再加上即便進(jìn)行新能源探究，但仍存在不穩(wěn)定因素，無形之中還影響到技術(shù)的優(yōu)化和升級(jí)，為其優(yōu)化和升級(jí)增加困難。

傳統(tǒng)能源在我國(guó)所占據(jù)的比例較大，主要通過的煤炭方式，但是在世界范圍內(nèi)傳統(tǒng)能源比例逐漸地降低，尤其是煤炭資源，所以明顯地體現(xiàn)出加強(qiáng)新能源的調(diào)度體系構(gòu)建的重要性。為進(jìn)一步推動(dòng)新能源的發(fā)展，還有必要在電力調(diào)度這方面結(jié)合實(shí)際情況加以優(yōu)化[2]，并全面的研究新能源監(jiān)控規(guī)律和變化趨勢(shì)，做到研究更加透徹，分析影響質(zhì)量的問題，進(jìn)而不斷地提高科學(xué)性調(diào)度和管理的水平。

3 新能源接入對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的影響

新能源給原有電網(wǎng)帶來一定影響，主要原因是由于其復(fù)雜性，同時(shí)發(fā)展方式?jīng)]有間歇性的特點(diǎn)，而且在發(fā)電時(shí)會(huì)波動(dòng)。這對(duì)于電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)的安全和穩(wěn)定性具有較大挑戰(zhàn)，必須進(jìn)行協(xié)調(diào)和配合[3]。

例如，采用風(fēng)力發(fā)展的方式，由于這種新能源在控制方面存在較大難度，特別是在大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)下，并入電網(wǎng)時(shí)如果遇到風(fēng)速發(fā)生了較大變化，那么在這個(gè)階段則會(huì)發(fā)生改變，而這樣的問題出現(xiàn)，對(duì)于電網(wǎng)的實(shí)時(shí)平衡帶來較大挑戰(zhàn)。再加上新能源本身就是一種“自然”資源，受自然影響大，調(diào)度和可控性較差。且新能源種類繁多，受到的影響自然不一樣。如地?zé)岬倪\(yùn)用同樣會(huì)受自然環(huán)境影響，從這個(gè)角度分析，在未來很久一段時(shí)間里，需要長(zhǎng)時(shí)間控制并穩(wěn)定能源的來源問題。

而生物質(zhì)能源受自然條件影響較小，尤其是穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性以及連續(xù)控制問題。風(fēng)能和太陽能容易受自然環(huán)境的影響，就當(dāng)前的情況來看，影響新能源發(fā)電并網(wǎng)主要就是其不可控制致使電網(wǎng)不穩(wěn)定。綜上，新能源發(fā)電的并網(wǎng)不僅會(huì)影響到電網(wǎng)生產(chǎn)，還會(huì)影響到電網(wǎng)運(yùn)行，所以有必要積極研究大規(guī)模新能源并網(wǎng)的電網(wǎng)調(diào)度模式，并做好對(duì)全網(wǎng)各類發(fā)電資源的統(tǒng)籌，讓全網(wǎng)電能供需實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而符合安全運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，使其能更好地利用大規(guī)模新能源[4]。

4 新能源發(fā)電接入電網(wǎng)調(diào)度研究

4.1 新能源調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)研究

在逆變器和直流屏的配合下，實(shí)現(xiàn)低壓與升壓之間的轉(zhuǎn)換，作為新能源調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方式。發(fā)電檢測(cè)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)光伏排列方式的控制，把光伏電源在匯流箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為電能，進(jìn)而促進(jìn)能源之間的調(diào)度。在這方面，場(chǎng)站具有重要的意義，場(chǎng)站作為電場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)的一個(gè)延伸具備獨(dú)立監(jiān)督平臺(tái)，而且無論是哪項(xiàng)工作的開展，均在該平臺(tái)上實(shí)施，其中檢查各項(xiàng)設(shè)備作為這項(xiàng)工作的內(nèi)容，且通過統(tǒng)一管理模式能形成集中手段，因此電網(wǎng)調(diào)度在體現(xiàn)時(shí)極難得到確定。

風(fēng)電機(jī)組在科學(xué)、合理配置以及功率數(shù)據(jù)分析下，采用功率形式分類為場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)的模型，以此作為最重要的內(nèi)容。在檢測(cè)時(shí)將不同的模塊分別進(jìn)行參考，同時(shí)做好編制的分組工作，這樣在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)較為方便，并且可以提供更多的技術(shù)。但需要考慮的是，新能源在管理時(shí)要注意“統(tǒng)一性”，讓新、舊能源可以有機(jī)融合，推進(jìn)能源的改革工作，合理并科學(xué)使用現(xiàn)有的新能源，讓使用效率得到極大提升。實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的調(diào)度工作是新能源接入的主要方式之一，主要包括以下幾方面內(nèi)容。

一是制定合理的發(fā)展周期。規(guī)劃新能源發(fā)電時(shí)，需要經(jīng)過多時(shí)間的發(fā)展，研究其發(fā)展規(guī)律。二是規(guī)范運(yùn)作工作。如以風(fēng)電發(fā)電為例，調(diào)度規(guī)律不足時(shí)，可清楚近幾天存在不確定的系數(shù)，所以為降低不確定性，從調(diào)度人員的角度上看可從其數(shù)值入手，加以調(diào)整；其次后評(píng)分析部分，數(shù)據(jù)的處理與分析在這部分起著重要的作用。三是結(jié)合實(shí)踐收集的數(shù)據(jù)做好參數(shù)的調(diào)整工作。四是歸類后數(shù)據(jù)做好統(tǒng)計(jì)，將結(jié)果作為評(píng)價(jià)的參考，對(duì)調(diào)度操作進(jìn)行優(yōu)化[5]。

4.2 新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的應(yīng)用

使用新能源技術(shù)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲取與分析工作。例如，用電總負(fù)荷量、電源截取數(shù)據(jù)等。如果以傳統(tǒng)能源模塊視角開展分析，全網(wǎng)開機(jī)容量、調(diào)度規(guī)模等，均可能影響新能源調(diào)度模式。新能源發(fā)電接入應(yīng)用主要有以下幾個(gè)模塊。

一是發(fā)電監(jiān)測(cè)板塊。在這一平臺(tái)上可以采集風(fēng)力參數(shù)，并研究其規(guī)律，如果發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，可以提醒工作人員處理，加強(qiáng)規(guī)劃的調(diào)整工作。二是可以實(shí)現(xiàn)綜合形勢(shì)的分析，將有關(guān)重要的數(shù)值計(jì)算出來，可以有效預(yù)測(cè)風(fēng)速以及發(fā)電率。三是信息技術(shù)高速發(fā)展，具體計(jì)劃時(shí)需要使用計(jì)算機(jī)把數(shù)據(jù)模型“具象化”，把實(shí)際圖像當(dāng)成轉(zhuǎn)化的方向來參考，只要在錄像中，工作人員就可以輕松處理新能源在發(fā)電時(shí)遇到的問題。四是預(yù)測(cè)光伏發(fā)電的功率。預(yù)測(cè)工作較為重要，由于新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性，因此誤差較大。因此，工作人員的重要任務(wù)之一就是做好預(yù)測(cè)工作，對(duì)光速進(jìn)行實(shí)測(cè)。如果接入口有異常發(fā)生，需要對(duì)數(shù)據(jù)的綜合信息做好查詢工作。五是新能源發(fā)電計(jì)劃的板塊。該板塊是對(duì)日期進(jìn)行編制，無論風(fēng)力或是電伏，均有一定的容納范圍，該范圍對(duì)日期歸類情況有著重要的決定作用。具體的操作工作是在當(dāng)前對(duì)風(fēng)力輸送量進(jìn)行合理的控制，加強(qiáng)用度的調(diào)整工作。

5 應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電接入的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)

在調(diào)度周期內(nèi)以各時(shí)段負(fù)荷變化狀況為依據(jù)，合理安排投入運(yùn)行機(jī)組，且在運(yùn)行機(jī)組之間讓負(fù)荷實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配，進(jìn)而不斷提高其穩(wěn)定性和安全性，使其能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，與此同時(shí)在電網(wǎng)調(diào)度這方面還是最重要的內(nèi)容，調(diào)度策略是否合理直接關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定安全。

5.1 加強(qiáng)新能源多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型的構(gòu)建

有必要將各種影響因素和約束條件充分考量好，進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，以此為基礎(chǔ)，接入多目標(biāo)優(yōu)化的模型，計(jì)算并驗(yàn)證，提升運(yùn)行的可靠性，這樣做的目的是為方案的擬定提供參考。

5.2 調(diào)節(jié)電源結(jié)構(gòu)布局

為了讓新能源接入網(wǎng)后可以達(dá)到動(dòng)態(tài)的電力平衡，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，增加調(diào)峰容量。這樣可以更好的穩(wěn)定務(wù)用電源。如果出現(xiàn)新能源出力不穩(wěn)定時(shí)可以達(dá)到快速調(diào)峰的目的。加強(qiáng)開發(fā)儲(chǔ)能裝備并合理地利用，待新能源出力過剩時(shí)存儲(chǔ)電能，在風(fēng)電出力小但所使用的電負(fù)荷處于高峰時(shí)，一定程度上可作為備用電源。總之，通過該調(diào)試方式降低新能源并網(wǎng)發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象的概率。

5.3 啟動(dòng)市場(chǎng)機(jī)制，引入高效要求的需求側(cè)響應(yīng)

在智能電網(wǎng)迅速發(fā)展背景下，逐步出現(xiàn)分散的新能源群體和可調(diào)度的負(fù)荷群體，統(tǒng)一考慮在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中遇到的各種問題。這樣可有效解決個(gè)體與區(qū)域電網(wǎng)存在的問題，做好資源的相互補(bǔ)充以及協(xié)調(diào)工作。對(duì)于間歇性的新能源并網(wǎng)工作，國(guó)外的做法如下：一是完善需求側(cè)響應(yīng)的制度，運(yùn)用多類型的綜合性新能源，完善融合工作，讓供電的可靠性得到增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)供電的安全與穩(wěn)定。

二是大規(guī)模新能源發(fā)生并網(wǎng)之后，可能對(duì)電網(wǎng)各方各面均會(huì)造成一定影響，特別是使用的安全性、電能質(zhì)量、調(diào)頻、調(diào)壓等。這就說明了在運(yùn)用時(shí)，需要優(yōu)化電網(wǎng)的調(diào)度方式，才能充分、完全運(yùn)用電網(wǎng)能源，開展有效的融合工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)火電等一些常規(guī)能源的調(diào)峰工作，突出水力發(fā)電的價(jià)值。并且引入科學(xué)的、先進(jìn)的方法，有效控制風(fēng)電場(chǎng)的出力情況。在這樣的工作狀態(tài)下，要注意電網(wǎng)間調(diào)峰工作，是需要相互補(bǔ)充的，并且重視不同區(qū)域之間的交易，更好利用新能源，在不增加運(yùn)行成本的基礎(chǔ)更好運(yùn)行電網(wǎng)。

5.4 規(guī)范新能源發(fā)電并網(wǎng)前的檢測(cè)和驗(yàn)收工作

要想使得新能源發(fā)電機(jī)組更好地運(yùn)行，不斷提高其安全性和可靠性，必須采取有效的措施，加強(qiáng)新能源發(fā)電并網(wǎng)前相關(guān)檢測(cè)和驗(yàn)收工作。而且在具體工作的過程中，還應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求，并全面的實(shí)施并網(wǎng)檢測(cè)和驗(yàn)收工作。在工作期間還應(yīng)把以下關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工作落到實(shí)處，特別在并網(wǎng)之前以及系統(tǒng)接收審核時(shí)，需要完善驗(yàn)收的工作。

一是重視接入系統(tǒng)的審核工作。該項(xiàng)工作主要由調(diào)度運(yùn)行管理部門完成，相關(guān)部門提前進(jìn)入前移管理的關(guān)口，對(duì)各方面做好權(quán)力審查工作。特別是新能源搶占的動(dòng)態(tài)補(bǔ)充裝置以及技術(shù)系統(tǒng)的支持，包括自動(dòng)化和通信等方面，在審核過程中，如果遇到內(nèi)容和相關(guān)要求不相符的情況，需要及時(shí)提出整改的方案。風(fēng)電機(jī)組一旦開工建設(shè)，還需對(duì)其進(jìn)行整改，會(huì)浪費(fèi)大量的財(cái)力、物力和人力資源。

二是在并網(wǎng)之前，需要明確基本工作。根據(jù)驗(yàn)收管理方式完善這項(xiàng)工作，重視入網(wǎng)之前的基本工作準(zhǔn)備，細(xì)化專業(yè)并分工開展工作，根據(jù)有關(guān)流程以及技術(shù)條件做好查工作。

三是并網(wǎng)后需要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的驗(yàn)收工作。該項(xiàng)工作主要是在并網(wǎng)后的一段時(shí)間內(nèi)開展，做好驗(yàn)收工作，該項(xiàng)工作涉及多個(gè)方面，不僅有功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行還有性能特性以及運(yùn)行特性檢測(cè)，其主要目的就是促進(jìn)新能源站正式并網(wǎng)后網(wǎng)源間的運(yùn)行，不斷地提高運(yùn)行的水平。

5.5 重視新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)工作

為確保系統(tǒng)調(diào)峰和調(diào)頻工作順利地實(shí)施，精確的新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)作為主要的前提條件，所以從電網(wǎng)企業(yè)的角度上來看應(yīng)注重運(yùn)行調(diào)度能力安排，達(dá)到削峰填谷目的，還能減少溫室氣體排放量。在新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)方面，我國(guó)職能部門提出了相應(yīng)的要求，其中可總結(jié)為以下幾點(diǎn)；一是針對(duì)“橫向隔離、縱向加密”防護(hù)安全標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)交互必須更好地滿足；其次，由于完備的軟硬件作為新能源場(chǎng)站預(yù)測(cè)系統(tǒng)包含的部門，把短期和超短期預(yù)測(cè)結(jié)果自動(dòng)向調(diào)度機(jī)構(gòu)上報(bào)?；诖?，就新能源運(yùn)行調(diào)度管理職能部門而言，應(yīng)意識(shí)到新能源功率預(yù)測(cè)工作的重要性，加強(qiáng)與電科院等相關(guān)科研部門聯(lián)系溝通，并在溝通中建立良好的合作關(guān)系，進(jìn)而促進(jìn)預(yù)測(cè)工作順利地實(shí)施，達(dá)到精確預(yù)測(cè)目的。

6 結(jié)語

綜上所述，在中國(guó)能源戰(zhàn)略發(fā)展這方面，新能源大規(guī)模發(fā)展已成為最主要的趨勢(shì)。所以，應(yīng)高度重視大規(guī)模新能源電力系統(tǒng)調(diào)度，并加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)模式的應(yīng)用，進(jìn)而達(dá)到電力系統(tǒng)功率實(shí)時(shí)平衡的目的。