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光伏并网之难
波动性影响电网安全
光伏发电接入电网有两种形式,一种是分布式接入,其电站分布点多面广,规模较小,一般是就地消纳;另一种是大规模集中式并网,即大型光伏基地集中并入电网,其电压等级较高,输电容量更大。西北地区经济发展相对落后,当地用电需求小,所发电量不能全部就地消纳,对电网外送能力依赖性较强。
我国规划2020年在甘肃、新疆、内蒙古等地建成9个千万千瓦级风电基地,其中部分地区同时建设百万千瓦级光电基地。“规模化开发、集中并网”已成为我国可再生能源开发利用的主要模式之一。
“无论哪种形式,光伏发电受天气影响波动较大,夜里则变成零发电。一般认为,光伏发电的波动性强于风电。极端例子如3月发生在欧洲的日食现象,太阳光突然消失并很快重现,对光伏发电应用大国德国的电网是一次重大考验,稍有不慎就会造成大规模电网事故。”南瑞集团下属单位国电南瑞安全稳定控制分公司新能源并网控制技术开发部副经理常康说。
今年3月,国家发改委、国家能源局发布关于改善电力运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见,要求采取措施落实可再生能源发电全额保障性收购制度,在保障电网安全稳定的前提下,全额安排可再生能源发电。
为让光伏发电安全并网,最好的方法是抑制光伏发电的波动,让光伏发电的输出变成与火力发电等常规电厂相近的电源。
大规模光伏并网对电网产生的冲击十分强烈。为了安全起见,电网对并入的光伏发电需要进行控制。此前,电网调度人员主要是靠运行经验来操作,但由于缺乏统一的判断依据,调度人员与光伏电站方之间容易产生判断上的分歧。
而现在,有了集群控制系统,就有了控制新能源发电这匹“野马”的“缰绳”,电网公司和光伏电厂就能依据检测数据,做出准确判断。
集控系统之功
保障电网安全,促进多发满发
在酒泉新能源基地示范工程的集群控制系统主运行画面中,动态显示了基地电网及控制装置的运行信息,包含18个测光站、18个光伏电站、1000台光伏逆变器的资源和运行实时监测信息的资源以及运行实时监测信息,让大规模新能源可量化、可观测。
酒泉新能源基地是我国首个千万千瓦级风电基地、百万千瓦级光电基地。运行人员点击“新能源监视”按钮,就能实现对光伏发电出力实测值、预测值和计划值进行直观展示与比较,从而掌握光伏电站参与电网调度的能力。
“集群控制系统接入了电站和电网两头的光伏预测数据,就会自动比对校核,使得预测短期误差控制在15%以内,超短期预测控制在10%以内。”常康说。
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