近幾年,分布式新能源大量接入電力系統(tǒng)給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的沖擊,這使得電網(wǎng)公司對(duì)分布式電源的管理需求變得尤為迫切。
以光伏為例,中國(guó)的分布式光伏從2017年開(kāi)始風(fēng)生水起,截止到2019年底,全國(guó)累計(jì)裝機(jī)達(dá)到62.63GW,占全部光伏總裝機(jī)的31%;風(fēng)電方面,全國(guó)已經(jīng)有十余個(gè)省份明確編制了分散式風(fēng)電規(guī)劃目標(biāo),總裝機(jī)容量超過(guò) 20GW。隨著可再生能源的大力發(fā)展,分布式新能源將會(huì)持續(xù)快速發(fā)展和應(yīng)用。
分布式電源管理需求迫切
隨著分布式新能源大量接入電力系統(tǒng),配電網(wǎng)由原先的單電源模式變?yōu)槎嚯娫茨J剑植际诫娫吹奈恢、容量以及運(yùn)行方式等對(duì)配電網(wǎng)線路潮流、結(jié)點(diǎn)電壓、網(wǎng)絡(luò)損耗等都產(chǎn)生較大影響,分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定、電網(wǎng)規(guī)劃、電力平衡、電能質(zhì)量控制等提出了更高要求。具體體現(xiàn)在以下4個(gè)方面:
對(duì)電能質(zhì)量的影響
分布式新能源(風(fēng)、光)受天氣影響均具有間歇性和波動(dòng)性特點(diǎn),且一般配有整流-逆變?cè)O(shè)備和大量的電力電子設(shè)備,會(huì)產(chǎn)生一定的諧波。諧波電流注入電力系統(tǒng)后,會(huì)引起電網(wǎng)電壓畸變,影響電能質(zhì)量,造成測(cè)量?jī)x表不準(zhǔn)確、加重負(fù)荷,還會(huì)造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。
對(duì)網(wǎng)損的影響
分布式新能源接入配電網(wǎng)后,配電系統(tǒng)將由原有的單電源輻射式網(wǎng)絡(luò)變?yōu)橛脩?hù)互聯(lián)和多電弱環(huán)網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)的分布形式將發(fā)生根本性的變化,負(fù)荷大小和方向都很難預(yù)測(cè)。這使得網(wǎng)損不但與負(fù)載等因素有關(guān),還與系統(tǒng)連接的電源具體位置和容量大小密切相關(guān)。
對(duì)系統(tǒng)保護(hù)的影響
在分布式新能源接入以后,系統(tǒng)潮流的大小和方向都可能發(fā)生變化,可能造成流過(guò)繼電器中的電流減少,繼電保護(hù)因此失效,甚至可能出現(xiàn)保護(hù)的死區(qū)。分布式新能源的出力可能使得所在線路繼電器檢測(cè)到的電流高于繼電保護(hù)的整定值,進(jìn)而發(fā)生誤動(dòng)作,引發(fā)無(wú)故障跳閘。
對(duì)電網(wǎng)可靠性的影響
現(xiàn)行的配電網(wǎng)是一個(gè)無(wú)源的放射形電網(wǎng),信息采集、開(kāi)關(guān)的操作、能源的調(diào)度等相應(yīng)比較簡(jiǎn)單,其實(shí)施監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)度是由調(diào)度部門(mén)統(tǒng)一來(lái)執(zhí)行的。分布式新能源的接入使此過(guò)程復(fù)雜化,所以特別需要對(duì)分布式新能源接入后可能出現(xiàn)的“孤島”現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)防。孤島中的電壓和頻率不受電網(wǎng)控制,如果電壓和頻率超出允許的范圍,將嚴(yán)重降低配電網(wǎng)的供電可靠性。
電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,需“實(shí)現(xiàn)分布式一體化管理”
針對(duì)以上問(wèn)題,國(guó)調(diào)中心分別于2018年下發(fā)111號(hào)和121號(hào)文件,2019年下發(fā)19號(hào)文件,三份文件都提出了加強(qiáng)分布式電源調(diào)度管理工作的系統(tǒng)性要求,以此來(lái)保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。國(guó)能日新作為新能源電站管理先行者,結(jié)合多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn),以客戶(hù)需求、市場(chǎng)痛點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)研發(fā),針對(duì)分布式電源管理存在現(xiàn)狀需求,開(kāi)發(fā)出“分布式新能源一體化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)”。通過(guò)該平臺(tái)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)可以對(duì)分布式新能源電站做全面規(guī)范化監(jiān)管,從發(fā)電采集、輸送、并網(wǎng)、運(yùn)行管控等全流程實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)營(yíng)管控,達(dá)到對(duì)分布式新能源電站管理的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)化、信息數(shù)字化、決策科學(xué)化、管理智能化。
從某電網(wǎng)公司的成功應(yīng)用案例看,國(guó)能日新提供的分布式新能源一體化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了轄區(qū)內(nèi)5萬(wàn)多分布式新能源電站信息數(shù)據(jù)接入和治理工作,通過(guò)高精度集中功率預(yù)測(cè),大大提升了轄區(qū)內(nèi)分布式新能源電站的出力預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度,整體解決了該電網(wǎng)公司在管理分布式新能源電站過(guò)程中存在的數(shù)據(jù)冗雜分散難管理、分布式盲調(diào)、預(yù)測(cè)精度低、電能質(zhì)量差等頑癥。
平臺(tái)管理實(shí)現(xiàn)上下游互聯(lián)互通,促產(chǎn)業(yè)發(fā)展
在國(guó)家電網(wǎng)公司提出大力建設(shè)電力物聯(lián)網(wǎng),做好綜合能源服務(wù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型背景下,打造一個(gè)共享型的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)是必然趨勢(shì),國(guó)能日新順勢(shì)而為。在國(guó)家大力提倡“新基建”發(fā)展與建設(shè)層面,要求發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施,本質(zhì)上是信息數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施,國(guó)能日新的“分布式新能源一體化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)”正是新基建要求下的典型應(yīng)用產(chǎn)品。電網(wǎng)公司通過(guò)共享平臺(tái)可對(duì)能源管理部門(mén)、發(fā)電企業(yè)用戶(hù)、電力調(diào)度機(jī)構(gòu)、配套設(shè)備供應(yīng)商等各方提供多樣化數(shù)字服務(wù),創(chuàng)新數(shù)字能源、數(shù)字運(yùn)營(yíng)等商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式,整合內(nèi)外部數(shù)據(jù)資源,以此來(lái)加快推動(dòng)新能源行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)通道的建設(shè),實(shí)現(xiàn)多方參與,互聯(lián)互通,聯(lián)動(dòng)管理。從而使電網(wǎng)公司的社會(huì)屬性進(jìn)一步突出,成為新能源資源共享、利益共享、平臺(tái)共享、生態(tài)共享的載體。
全息數(shù)據(jù)化管理 新模式 新價(jià)值
通過(guò)數(shù)據(jù)貫通產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè),以電網(wǎng)大數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)平臺(tái)來(lái)聯(lián)動(dòng)新能源電站、配套設(shè)備商、運(yùn)營(yíng)服務(wù)商和政府機(jī)構(gòu),充分實(shí)現(xiàn)公共數(shù)據(jù)一鍵共享,資源數(shù)據(jù)分類(lèi)共享,規(guī)范能源數(shù)據(jù)管理,利用有效的分類(lèi)數(shù)據(jù)來(lái)針對(duì)性開(kāi)發(fā)和建設(shè)新能源應(yīng)用產(chǎn)品和服務(wù)項(xiàng)目,制定行之有效的新能源發(fā)展政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
助力能源管理部門(mén):掌握分布式能源消納水平,組織制定能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)測(cè)能源發(fā)展情況,平衡能源生產(chǎn)建設(shè)和供需,促進(jìn)新能源健康有序發(fā)展,為宏觀上把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程及相關(guān)政策的精益化制訂提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。
指導(dǎo)發(fā)電企業(yè):通過(guò)定期開(kāi)展新能源運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)電站建設(shè)規(guī)劃的合理制定、電網(wǎng)運(yùn)行方式和檢修計(jì)劃的合理安排,確保對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到積極的作用,有效降低發(fā)電成本,提升新能源企業(yè)運(yùn)維管理水平。
保障電網(wǎng)統(tǒng)籌統(tǒng)調(diào):掌握分布式電源實(shí)時(shí)運(yùn)行情況,充分利用自動(dòng)控制系統(tǒng),升級(jí)控制模式,深入挖掘消納空間,優(yōu)先保障新能源消納,實(shí)現(xiàn)分布式電源出力可感、可觀、可測(cè)、可控,為調(diào)度部門(mén)提供運(yùn)行管理及輔助決策支持,進(jìn)一步提升電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。
有效評(píng)測(cè)服務(wù)供應(yīng)商:可對(duì)不同設(shè)備和服務(wù)供應(yīng)商產(chǎn)品規(guī)格、型號(hào)參數(shù)、設(shè)備可用率、設(shè)備可靠性、服務(wù)有效性等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析匯總,提供對(duì)標(biāo)服務(wù),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)“創(chuàng)新智造”。
綜上所述,分布式電源管理的創(chuàng)新發(fā)展已成為一種新模式、新業(yè)態(tài),其一體化管理平臺(tái)對(duì)于電網(wǎng)的重要性不言而喻。國(guó)能日新將繼續(xù)與電網(wǎng)公司深入合作,持續(xù)研發(fā),不斷深化新能源領(lǐng)域“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新方式,助力電網(wǎng)公司與各方的協(xié)同合作,做到建設(shè)好、發(fā)展好、應(yīng)用好,實(shí)現(xiàn)共建共享共贏,促進(jìn)分布式新能源創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和可持續(xù)發(fā)展。