合理調(diào)度，提升清潔能源發(fā)電效益

摘要：恩施地區(qū)地處山區(qū)，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，屬于貧困地區(qū)，工業(yè)滯后，用電負(fù)荷較小，但地區(qū)水、風(fēng)能資源豐富，清潔能源發(fā)電電力充足，特別夏季豐水期，小水電出力大，電力消納基本以外送為主。

關(guān)鍵詞：調(diào)度；新能源；效益

目前恩施地區(qū)發(fā)電總裝機(jī)已達(dá)189萬(wàn)千瓦，均為水、風(fēng)、生物質(zhì)發(fā)電，但電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，僅通過(guò)一座500kV變電站供電，電力供應(yīng)豐余枯缺矛盾突顯，通道卡口嚴(yán)重，為保證清潔能源電力外送，只能通過(guò)內(nèi)部挖潛，結(jié)合地區(qū)發(fā)供電特性及電網(wǎng)實(shí)際情況，恩施地調(diào)開(kāi)展水電及新能源電廠聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，通過(guò)“接入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)”、“自然資源耦合性分析”、“電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)安全性分析”三大手段及“發(fā)電計(jì)劃智能管理”、“計(jì)劃安全校核管理”兩大核心管理流程，優(yōu)化發(fā)電資源聯(lián)合調(diào)度，在恩施地網(wǎng)電力外送卡口，部分?jǐn)嗝婵诘那闆r下，有效減少了棄風(fēng)、棄水的發(fā)生，保證了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電、水電、生物質(zhì)發(fā)電等清潔能源的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，大幅提升了地區(qū)清潔能源發(fā)電效益。主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展相關(guān)工作：

一、計(jì)劃智能化、精細(xì)化管控

依托D5000智能電網(wǎng)技術(shù)支持平臺(tái)，水情水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)，開(kāi)展清潔能源發(fā)電廠接入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，整合發(fā)電資源，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況，提升發(fā)電計(jì)劃管理水平及電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理水平，保證了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提升了地區(qū)清潔能源發(fā)電效益。

依托水情水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了恩施地區(qū)小水電數(shù)據(jù)全接入。恩施地區(qū)水資源豐富，小水電站數(shù)量較大，且分布廣泛，大部分小水電地理位置偏僻，信息通訊不便。其中地調(diào)直調(diào)水電站44座，縣調(diào)管轄小水電站236座，直調(diào)電站中徑流式電站11座，其余為日，旬，年調(diào)節(jié)電站。要求各電站根據(jù)自身調(diào)節(jié)能力建設(shè)相應(yīng)水情水調(diào)自動(dòng)化分站系統(tǒng)將相關(guān)水情信息接入地調(diào)水情水調(diào)自動(dòng)化主站系統(tǒng)，縣調(diào)小水電站通過(guò)小水電采集裝置將有功、無(wú)功、電量等數(shù)據(jù)上送地調(diào)水調(diào)自動(dòng)化主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地調(diào)對(duì)地區(qū)所有發(fā)電數(shù)據(jù)的可視化。

實(shí)現(xiàn)水情水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)與D5000系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享。結(jié)合新建D5000智能電網(wǎng)技術(shù)支持平臺(tái)，做好數(shù)據(jù)互通，結(jié)合兩套系統(tǒng)各自不同特點(diǎn)。取長(zhǎng)補(bǔ)短，為做好清潔能源優(yōu)化調(diào)度提供高效的數(shù)據(jù)支撐。

結(jié)合地區(qū)清潔能源特點(diǎn)，分級(jí)管理，按計(jì)劃可控與不可控建立不同模型，其中調(diào)節(jié)能力較好的中型水電站作為一級(jí)管理對(duì)象，調(diào)節(jié)能力一般的中型水電站及風(fēng)電廠作為二級(jí)管理對(duì)象，其他無(wú)調(diào)節(jié)能力的水電站及調(diào)控分中心的小水電作為三級(jí)管理對(duì)象。通過(guò)分級(jí)管理，計(jì)劃模型分類制定，調(diào)度計(jì)劃智能化管控，根據(jù)不同特點(diǎn)采取不同方式進(jìn)行出力預(yù)測(cè)、計(jì)劃制定，實(shí)現(xiàn)發(fā)電計(jì)劃可控、能控。最優(yōu)化的保證了清潔能源發(fā)電效益。

二、以電網(wǎng)安全為前提，保證發(fā)電出力最優(yōu)化

恩施州水、風(fēng)電資源富集，近年來(lái)，清潔能源開(kāi)發(fā)力度不斷加大，電網(wǎng)裝機(jī)容量呈現(xiàn)突破性增長(zhǎng)。水風(fēng)電疊加發(fā)電時(shí)，外送卡口嚴(yán)重，造成電廠大量棄水棄風(fēng)，不符合國(guó)家可再生能源收購(gòu)政策，各方經(jīng)濟(jì)效益也受到嚴(yán)重影響。通過(guò)與氣象部門(mén)合作，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)研究總結(jié)山區(qū)水、風(fēng)電資源特性，有效化解其隨機(jī)性對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響，提高水風(fēng)電發(fā)電量。

在氣象學(xué)上，水、風(fēng)都是自然現(xiàn)象，“風(fēng)之起，則雨之將至”，說(shuō)明風(fēng)是下雨前的不充分預(yù)兆，是雨的使者，一般情況下，風(fēng)與雨都會(huì)伴生而來(lái)。在地理學(xué)上，在我國(guó)，“東風(fēng)”和“東南風(fēng)”有吉祥之意，預(yù)示會(huì)帶來(lái)降雨，風(fēng)調(diào)雨順。在中原和西南部地區(qū)，有民諺曰：“東南風(fēng)、雨祖宗”，也說(shuō)明偏東偏南風(fēng)大多與雨伴生。在資源特性上，恩施州風(fēng)電都集中于利川市齊岳山系，該山脈位于恩施州的西北部，來(lái)風(fēng)主要以東南風(fēng)、西南風(fēng)為主。恩施地區(qū)水電主要分布在清江及其支流忠建河、馬水河、云龍河等，烏江支流唐崖河、郁江等，均位于齊岳山的東部和南部。通過(guò)恩施州來(lái)風(fēng)和降雨實(shí)際情況，找出風(fēng)和雨的伴生規(guī)律，研究其耦合特性。在一個(gè)完整的風(fēng)雨耦合過(guò)程中，首先是起風(fēng)，風(fēng)電大發(fā)，然后風(fēng)力減弱，出現(xiàn)降雨，經(jīng)產(chǎn)流匯流形成徑流，進(jìn)入水庫(kù)或引水前池，水電廠通過(guò)發(fā)電來(lái)消落水位，直至下一個(gè)循環(huán)開(kāi)始。在汛期電網(wǎng)調(diào)度中，通過(guò)風(fēng)、水電的不同發(fā)電特性和時(shí)間差，可以較好的進(jìn)行發(fā)電調(diào)節(jié)。來(lái)風(fēng)之前水電盡量消落水位，來(lái)風(fēng)后減少水電出力，讓出空間滿足風(fēng)電大發(fā)，降雨后風(fēng)電出力減小，水電加大出力，保持外送負(fù)荷滿足電網(wǎng)穩(wěn)定極限約束要求，且維持高負(fù)荷率運(yùn)行，滿足不同清潔能源送電需求。

風(fēng)能是間歇性能源，風(fēng)電場(chǎng)輸出功率具有很強(qiáng)的隨機(jī)特性，給電力系統(tǒng)計(jì)劃管理帶來(lái)了很大困難，同時(shí)也給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了很大風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)水風(fēng)電發(fā)電計(jì)劃智能化管控，優(yōu)化水風(fēng)電聯(lián)合運(yùn)行，有效減小了風(fēng)電隨機(jī)波動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)不利影響。

發(fā)電計(jì)劃的智能化、精細(xì)化管控，提升了電網(wǎng)斷面控制水平。在智能電網(wǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)支撐下，系統(tǒng)綜合考慮三公、節(jié)能和安全約束等因素，實(shí)現(xiàn)日內(nèi)計(jì)劃實(shí)時(shí)更新，確保斷面不越限。

三、提升清潔能源效益，體現(xiàn)“三公”調(diào)度原則

在公開(kāi)、公平、公正的前提下制定調(diào)度計(jì)劃，根據(jù)年度購(gòu)售電合同的履行情況適時(shí)調(diào)整調(diào)度計(jì)劃，使同一電網(wǎng)內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電廠履行年度購(gòu)售電合同進(jìn)度大致相當(dāng)，同時(shí)針對(duì)電力交易及市場(chǎng)信息進(jìn)行匯總，及時(shí)做好網(wǎng)廠協(xié)調(diào)。

四、總結(jié)

恩施地調(diào)開(kāi)展水電及新能源電廠聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，通過(guò)“接入數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)”、“自然資源耦合性分析”、“電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)安全性分析”三大手段及“發(fā)電計(jì)劃智能管理”、“計(jì)劃安全校核管理”兩大核心管理流程，優(yōu)化發(fā)電資源聯(lián)合調(diào)度，在恩施地網(wǎng)電力外送卡口，部分?jǐn)嗝婵诘那闆r下，有效減少了棄風(fēng)、棄水的發(fā)生，保證了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電、水電、生物質(zhì)發(fā)電等清潔能源的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，大幅提升了地區(qū)清潔能源發(fā)電效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]《恩施電網(wǎng)調(diào)度控制管理規(guī)程（試行）》鄂電司調(diào)（2012）24號(hào).

[2]《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》GB/T 199632011.

作者簡(jiǎn)介：龔倫云（1981），男，漢族，2003年畢業(yè)于湖北民族學(xué)院電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)，本科，在國(guó)網(wǎng)恩施供電公司從事電力調(diào)度及監(jiān)控技術(shù)。