登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
初冬时节,分布在冀中南部平原山区的280座风光发电场站进入大发时段。当徐徐转动的风机、熠熠生辉的光伏板为电网带来股股电流时,有一群人正在加紧攻关,努力将清洁能源发电瞬息万变的特性精准刻画进电网系统。
在位于石家庄高新技术开发区河北电力科技园内的河北省能源互联网仿真建模与控制重点实验室,一组组仿真机、上位机正全速运行,工作人员专注地测算着风光发电设备的各类参数,为每一座风光发电场建立实测模型。
文/特约记者 庞彦娟 齐锦涛
在过去一年中,国网河北省电力有限公司依托河北省能源互联网仿真建模与控制重点实验室成立仿真建模集中攻关团队,聚焦新能源场站实测建模技术,将模型偏差控制在5%以内,累计完成201座集中式新能源场站实测建模。
把新能源场站“搬”进大电网
河北省南部地区并非新能源富集地区,多年来,河北南网保持着火力发电“一家独大”的局面,新能源发电在很长时间内发展缓慢。
转变发生在2018年,河北南网新能源装机容量一年的增长超过了此前十年的总和。2023年年底,河北南网的新能源装机 容量达到3663 万千瓦,占比 52.8%,成为网内装机第一大电源。如今,河北南网的新能源出力最大波动接近用电负荷的一半,对电力系统安全稳定运行的影响也不容小觑。
一直以来,借助场站实测模型进行电力系统安全稳定分析,是确保大电网安全稳定运行、新能源最大程度消纳的最有效手段。在对电力系统进行的安全稳定分析中,新能源场站也在沿用传统的新能源典型计算模型。最典型的计算模型是新能源发展初期,为了便于分析而由人工梳理出的四类模型。目前,河北南网有新能源场站280座,这么多设备型号各异、规模大小不一的场站仍然只能从四个典型计算模型中寻找相近的代替,这使得仿真模拟的精准性大大降低。
要想精准刻画出新能源场站的特性,需要用实测模型替代典型模型。河北省能源互联网仿真建模与控制重点实验室技术带头人王磊说:“实测模型,就相当于在电脑中为每一座新能源场站孪生出一模一样的场站。这个模型从场站结构、电气设备型号及特性到运行参数都要与现实运行的场站高度一致、对应还原。”
2021年5月,从沧县星途光伏场站开始,河北南网新能源场站实测模型的搭建工作正式启动。
在实验室里测准设备特性
“实测建模要分两步走,首先通过各种实验,了解新能源发电设备在实际运行中的各项特性,并提取参数,然后建立模型描述这些特性。”王磊的描述简洁明了,但实际上,他和团队的每一步都走得不容易。
新能源发电设备中,最为关键的是逆变器。出于技术和商业考虑,逆变器厂商将有关设备参数视为“独门绝技”,通常不愿意提供相关参数和控制逻辑。
“我们只能先摸索逆变器的每项参数,再参与到整体实验中,模拟新能源发电高峰、低谷等各种情况,摸清设备做出的各种应对策略。”李子璠是国网河北电科院建立的新能源仿真建模攻关团队成员之一,他把摸清设备参数的过程比作“盲人摸象”。
“最早的时候,工作人员需要用卡车拉着实验设备到新能源场站,通过现场人工短路实验,提取设备的各个参数。实验过程繁琐、周期长,存在一定风险,最重要的是受实验器材限制,提取参数有限。”他解释道。
如何更高效、更全面地提取逆变器参数,成为摆在攻关团队面前的第一道难题。从2022年开始,李子璠和团队成员开始参与仿真建模攻关,并逐渐摸索设计出了逆变器半实物测试平台。大个头的逆变器搬不进来,就把逆变器核心的控制器运到实验室,避开了对控制器黑箱参数的辨识过程,大大节省了时间。
研究过程中,攻关团队发现,随着逆变控制等技术的发展,河北南网新能源场站中应用的主流组串式光伏容量为100~300千瓦等级,逆变器变得体型小、容量低。他们在原有半实物测试平台的基础上,改进搭建了大功率全实物仿真平台,可支持额定功率430千瓦以下的光伏逆变器、风机变流器进行各类特性测试。“这样一来,逆变器、控制器直接以实物参与实验,好比做一桌菜,这两个菜品是直接从饭店买来现成的,不影响口味,还大大减少了烹饪时间。”李子璠介绍。
新能源场站中另一类不可或缺的设备就是无功补偿装置。作为新能源场站的主要无功电源之一,这类装置对新能源场站电压的支撑能力起着决定性作用,精准了解它的特性,对优化新能源调控、推进绿电消纳至关重要。“但是无功补偿装置结构复杂,装置元件种类、数量极多,如果按照传统的实验方式,通过一根根接线,把它接入仿真平台,数百根接线要耗费大量硬件资源,同时数据量也非常巨大,我们现有的平台无法满足。”王磊和团队被这一局面困扰。
既然接线会大量占用硬件资源,攻关团队决定放弃传统的接线方式,而是将无功补偿装置中的所有数据打包,通过光纤协议转换器直接读取数据包。攻关团队对原有仿真机进行优化,应用光纤协议转换器去完成无功补偿装置控制器输出大规模数字信号与上位机之间的采样、接收、转换、通信,最终实现1微秒小步长的低延迟、高精度仿真测试。
“也就是说,每1微秒我们就能获得一个无功补偿装置的数据包,以这种精度,我们可对目前市场上各类无功补偿装置展开实验。”王磊很欣慰,不但解决了问题,更有力提升了攻关团队的能力。
让程序自动算出准确模型
在提高实验各环节效率的同时,研究团队也在探索模型建立的创新点。“模型建立,就是将我们之前通过实验提取的设备参数,归纳为一个方程式,同时确保方程式的解可以覆盖新能源场站的所有工况。”王磊介绍。
实际工作中,建模涉及成百上千的设备和数以万计的数据,流程繁琐、步骤复杂,且涉及多个专业知识领域,尚未形成标准化、规范化流程,即便是专业能力过硬的员工,完成起来也是耗时费力。
以新能源建模控制环节参数建模为例,仅这一项工作就涉及电压、有功电流、无功电流、有功功率和无功功率等共计49项参数的辨识。再加上待拟合工况数量多、参数耦合性强,典型光伏场站的待拟合工况为26项,风电场则需拟合32项,所拟合参数需同时在各项工况条件下满足要求,测试计算流程复杂,参数的每一次迭代都需要遍历所有工况,依靠人工计算和经验辨识的方法不仅主观性强、标准化及自动化程度低,且计算周期长、重复计算次数多,效率低下。
2021年,实测建模这项工作刚起步时,一个人完成一个场站的建模,大概用了四个月左右的时间。彼时,各省市新能源场站建模都处在起步阶段,市场上并没有成熟的软件程序,规范的建模流程亦无经验可循。针对建模过程中的计算任务繁重的问题,王磊带着攻关团队自主开发了一款集成数据读取、数据处理、结果可视化的高度自动化软件,可涵盖实测建模中参数辨识、结果迭代、偏差测算、模型验证、参数寻优等多个环节,可一键完成偏差计算并生成报告。
针对新能源场站集电线路参数建模技术门槛高的难题,团队开发出一款程序,即使是新入职员工,只要将线路参数和接线布局输入界面,软件即可自动智能搜索算法完成拓扑构建和集总参数等值计算,有效降低了工作难度,原本需要3~5天的工作现在1分钟内就可以完成。
为了突破仿真软件权限受限的局面,攻关团队利用电力系统仿真软件(BPA)模拟程序,通过参数设置实现仿真模拟及参数寻优,得到最优参数后依托BPA进行验证,摆脱了BPA的算力和权限限制,实现了参数自动寻优,同时保留了仿真计算精度和可靠性,大幅提升了模型参数提取及拟合速度。
通过一系列软件程序的开发,攻关团队实测建模的精准度和效率越来越高,模型偏差控制在5%以内,典型新能源场站单人单场站建模的时间从一个月缩短到了一周。
截至今年10月,河北南网累计完成201座集中式新能源场站实测建模,实测建模进度达74%,单机实测建模达到129个,仅用一年时间就完成了“加强大电网电磁暂态仿真工作三年行动计划”的任务。在精准新能源场站模型的支撑下,电网运行方式实现了优化,大大提高河北南网新能源发电的送出与消纳能力,年增清洁能源消纳电量超过60亿千瓦时。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
国网河北电力2025年第一次物资类框架协议单一来源谈判采购(电网零星物资)推荐的成交候选人公示(采购批次编号:0425C2)
国网河北电力2025年第一次物资类框架协议竞争性谈判采购(电网零星物资)推荐的成交候选人公示(采购批次编号:0425C1)
“作业车辆距离带电设备不足9米,回撤一点!”5月11日9时,在河北沧州500千伏沧西变电站设备区内,国网河北超高压公司现场监护人员使用智能电子安全员开展安全管控,提醒作业人员狄天拓注意安全距离。大型作业现场存在多辆高空作业车、吊车同时作业的情况。为了保障现场安全,国网河北超高压公司自主研
国家电网有限公司2025年第二季度重点工作研讨班提出,“提升优质服务水平”“全力服务保障经济社会发展全局”。公司围绕中心、服务大局,结合区域发展实际创新供电服务举措,优化电力营商环境,提升供电服务品质,为经济社会平稳运行提供便捷、智能、绿色的供电保障。精准施策赋能京津冀协同发展2025年
4月27日10时,在国网河北省电力有限公司调度控制中心调度大厅,自动化处专责袁龙查看分布式光伏采集监视平台上的发电实时出力情况,并分析研判出力波动原因。“分布式光伏采集监视平台可实时感知河北南网69万户低压分布式光伏发电出力,数据准确率达99%。”袁龙说。近年来,河北省大力推动光伏发电、风
5月9日,国网河北电力发布2024年社会责任报告。2024年,国网河北电力扛牢电力保供首要责任,健全“电力+气象”“电力+应急”合作机制,打出机组顶峰、网间互济、电网补强、柔性资源调节“组合拳”,成功应对早晚峰最大负荷双创历史新高、多轮极端强对流天气等考验,全社会最大负荷5204.1万千瓦,电网连
5月9日,第九个中国品牌日到来之际,国网河北省电力有限公司(以下简称“国网河北电力”)在石家庄举行发布会并发布2024年社会责任报告,向社会披露2024年其聚焦保供电、助转型、促发展、惠民生的履责实践。在扛牢电力保供首要责任方面,国网河北电力健全“电力+气象”“电力+应急”合作机制,打出机组顶
国网河北电力2025年第二次物资类公开招标采购推荐的中标候选人公示(招标批次编号:042502)
截止4月22日,国家电网其各省网分公司等已有14家企业发布2025年招标计划。分别是国网江苏电力、国网宁夏电力、国网山西电力、国网重庆电力、国网河北电力、国网车网技术、国网吉林电力、国网浙江电力、国网黑龙江电力、中国电财、国网信通、国网特高压公司、国网综能、英大传媒集团。在这8家省网公司中
近日,从国网河北省电力有限公司获悉,该公司通过应用新一代配网工程全过程智慧管理平台实施过程管控,衡水10千伏里韩线整体改造工程提前42天完工。配网建设质量直接关系电网建设成效和民生保障。2023年12月,国网河北电力自主研发的新一代配网工程全过程智慧管理平台上线。今年4月,在深化该平台应用
4月14日,一架无人机从位于河北邢台南和区供电公司东薛屯供电所的机巢中起飞,沿着自主规划的航线巡检为万亩麦田供电的10千伏东里线,实时将拍摄到的影像回传至邢台供电公司无人机全业务作业与管控平台,通过人工智能模型识别照片缺陷,辅助运检人员精准掌握供电线路及设备运行状态。无人机自主航线规
2024年新能源结算均价为205.27元/兆瓦时,其中风电为187.43元/兆瓦时,光伏为241.14元/兆瓦时。2025年1-3月新能源结算均价为168.34元/兆瓦时,相比2024年全年平均水平下降36.93元/兆瓦时;其中风电为162.84元/兆瓦时,相比2024年全年平均水平下降24.59元/兆瓦时;光伏为177.59元/兆瓦时,相比2024年全
近日,国内某高架隔音声屏光伏发电项目顶部突发大火,现场火势凶猛。火灾未造成人员伤亡,然而此次火灾致使隔声屏障顶部被严重烧穿,经济损失不可忽视,这一事件再次为光伏行业安全敲响了警钟。随着光伏装机量的持续攀升,光伏电站的安全性问题逐渐成为公众关注的焦点。随着全球气候变暖,高温气象预警
电力规划的重点是按照宏观政策指引,以可控成本合理部署各类电力资源来保障长期的电力安全,权衡“低碳、经济、安全”三元目标。过去以常规电源为主、用电负荷平稳增长的电力系统在开展规划时,主要考虑电力电量的供需平衡、各类电力资源的可开发潜力和技术特性、应急备用能力及环境政策要求等约束条件
据甘肃省纪委监委消息:日前,经甘肃省委批准,甘肃省纪委监委对甘肃能化股份有限公司原党委常委、副总经理张得君严重违纪违法问题立案审查调查。经查,张得君丧失理想信念,丢弃党性原则,长期破纪违法,对党不忠诚不老实,转移隐匿赃款赃物,与他人订立攻守同盟,对抗组织审查;罔顾中央八项规定精神
北极星电力网获悉,南网储能5月23日发布投资者关系活动记录表,回答“136号文取消新能源强制配储对储能发展有何影响?”这一问题时指出:136号文取消了新能源企业的强制配储要求,有利于推动新能源发展。在构建新型能源体系、新型电力系统的背景下,随着新能源大规模、高比例接入电网,电力系统对储能
5月23日,中广核阳江三山岛五、六海上风电场集中送出工程项目EPC总承包招标。公告显示,三山岛五场址位于阳江市海陵岛南侧海域,西侧距离已规划的阳江青洲场址34公里,东侧距离已规划的阳江帆石场址2公里,场址中心距离陆岸77公里,场址面积53k㎡,水深45-48m。三山岛六项目场址位于阳江市海陵岛南侧海
5月20日,宁德时代在港交所上市(交易代码3750),中国石化作为全球最大基石投资者,领投入股宁德时代,本次出资是双方此前签署的《产业和资本合作框架协议》,宣布“万站换电、人民基建”后,又一重要资本运作举措将助力双方携手推动,我国换电站新型基础设施建设,为新能源车主提供更高效、更便捷的
5月21日,国家能源局局长王宏志在京会见来访的卡塔尔能源事务大臣萨阿德·卡阿比。双方就加强中卡能源合作深入交换意见。王宏志表示,中卡友谊源远流长,战略伙伴关系不断发展。能源是中卡经贸合作最重要的组成部分之一,合作成果丰硕。近年来,中卡能源贸易规模持续扩大,能源务实合作不断走深走实。
北极星风力发电网获悉:5月22日,运达股份总经理程晨光率队赴湖北楚能新能源股份有限公司考察交流,并与楚能新能源董事长代德明、总裁黄锋开展座谈。双方围绕电芯技术研发、产业链协同创新及全球市场拓展等议题达成多项合作共识。代德明表示,运达股份作为全球新能源装备制造领军企业,其智慧储能系统
北极星氢能网获悉,近日,生态环境部、国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、水利部、农业农村部、国家林草局联合发布关于《美丽河湖保护与建设行动方案(2025—2027年)》的通知。文件指出,到2027年,美丽河湖建成率达到40%左右;到2030年,美丽河湖建设取得明显成效;到2035年,美丽河湖基本建
车网互动是指电动汽车通过充电桩与电网进行能量双向互动,本质是用户使用电动汽车参与电力系统需求侧响应从而创造系统调节价值并获得一定经济补偿。按照功率流向划分,车网互动可以细分为单向功率互动和双向功率互动。单向功率互动也称作有序充电或智能充电,是指通过分时电价机制引导电动汽车调整充电
2025年是“十四五”规划收官之年,政府工作报告明确提出“要积极稳妥推进碳达峰碳中和”,标志着我国“双碳”战略从目标规划全面转入落地攻坚新阶段。在此背景下,国网冀北党校深入贯彻全国两会精神,充分发挥教育培训资源优势,以实际行动助力“双碳”目标稳步推进。为贯彻落实国网公司系统党校工作会
车网互动是指电动汽车通过充电桩与电网进行能量双向互动,本质是用户使用电动汽车参与电力系统需求侧响应从而创造系统调节价值并获得一定经济补偿。按照功率流向划分,车网互动可以细分为单向功率互动和双向功率互动。单向功率互动也称作有序充电或智能充电,是指通过分时电价机制引导电动汽车调整充电
5月19日,国网乐亭县供电公司圆满完成解放军驻唐山某部新增变压器工程,部队送来锦旗表示感谢。随着新时代国防现代化建设加速推进,解放军驻唐山某部训练强度加大,用电负荷持续攀升。由于原有变压器容量无法满足训练需求,部队向国网乐亭县供电公司提出了新增变压器的用电申请。面对这一特殊用电申请
5月22日,在第25个国际生物多样性日到来之际,国网乐亭县供电公司共产党员服务队员安爱辉与队友走近大清河盐场鸟类救助站及菩提岛区域,开展线路及设备隐患排查,为保护珍稀鸟类提供可靠电力保障。今年国际生物多样性日主题是“万物共生和美永续”,菩提岛作为东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线的重要节点,
近日,唐山市东华钢铁集团有限公司东华2#220千伏变电站项目通过接入系统评审,该项目为国网冀北经研院首次为用户提供免费接入系统设计服务的用户项目。当前,随着京津冀协同发展、“东数西算”战略不断向纵深推进,冀北地区大数据、钢铁等产业快速发展,用户变电站接入电网需求进一步增大,对电力系统
“玉田中部出现龙卷风强对流天气,110kV戴家屯变电站戴杨线331、戴散线311线路因大风卷起彩钢瓦挂线,造成戴杨线331、戴散线311线路过流一段跳闸,35kV散水头变电站、35kV杨家套变电站全停,需启动应急响应……”5月22日,在国网玉田县供电公司调度控制分中心,正在进行一场紧张有序的电力保供应急演练
“排水沟无积水,站内排水系统运行正常,主变温度无异常……”5月22日雨后,沽源分公司组织工作人员对辖区内变电站开展专项特巡工作,严防降雨对设备造成的不利影响。本次特巡以“全覆盖、零死角、重实效”为原则,重点围绕设备防雨防潮、基础稳固、运行状态等关键环节展开。运维人员首先对变电站户外
“非常感谢供电公司,每个月都来给我们企业进行用电隐患排查,企业安全生产有保障了!”承德润丰铜业有限责任公司电气部主任说道。5月19日,国网平泉市供电公司用电检查班来到承德润丰铜业有限责任公司,开展用电检查工作。工作人员通过线路排查、用电检查、安全宣传等方式,全方位、全过程做好电力供
“感谢党员服务队,为我们菌农检修设备,电足菌香,致富更有希望。”5月21日,中淇食用菌有限公司负责人对前来进行电力线路巡视的平泉公司卧龙镇供电所共产党员服务队员说道。进入夏季,正是食用菌大棚出菇的时期,为满足辖区客户用电需求,该公司全力服务菌农菌企,为菌袋注水和冷库保鲜用电提供优质
“杆基没有外露、倾斜,拉线松弛等情况,去下一基看看。”5月22日,国网滦平县供电公司火斗山镇供电所工作人员正在对辖区内10千伏火拉511线路开展防汛特巡工作,及时消除线路运行安全隐患,全面提升电网抵御极端天气能力,为迎峰度夏期间电网设备安全稳定运行筑牢防线。据了解,自立夏以来,国网滦平县
“同学们,电虽然看不见摸不着,但是它很危险,用得对就是好帮手,用错了就会有很大的危险,我们一定要注意用电安全!”5月20日,国网滦平县供电公司长山峪供电所组织工作人员走进辖区内的长山峪镇小学,开展“安全用电进校园”宣传活动,受到师生们的热烈欢迎。活动现场,工作人员通过发放安全用电宣
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!