風(fēng)電優(yōu)先使用,如何確保吉林電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?
6月4日,吉林省大部分地區(qū)有3~5級(jí)風(fēng)。8時(shí),國網(wǎng)吉林電力調(diào)控中心調(diào)度值長高重暉上班后,第一時(shí)間打開了風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng),對(duì)當(dāng)值的全省風(fēng)電趨勢有了整體的估量。
風(fēng)能是清潔能源,但風(fēng)無形,難以控制與駕馭。如何讓風(fēng)電造福吉林省綠水青山的同時(shí),確保吉林電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?
在國網(wǎng)吉林電力調(diào)控中心大廳,可見大屏幕右側(cè)的兩個(gè)全省風(fēng)電、光伏當(dāng)日消納曲線不時(shí)波動(dòng)著。國網(wǎng)吉林電力調(diào)控中心水電及新能源處副處長孫勇介紹說,風(fēng)能資源豐富卻分布不均,風(fēng)電資源集中地區(qū)電網(wǎng)薄弱,風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性、間歇性和反調(diào)峰等特性給吉林電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓以及電能質(zhì)量等帶來了一系列問題。要解決這一系列問題,需要科技手段來支撐。
當(dāng)日13時(shí),全省風(fēng)電大發(fā),通過新能源實(shí)時(shí)平衡監(jiān)視系統(tǒng),高重暉發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)消納空間不足,吉林電網(wǎng)調(diào)峰困難,而風(fēng)電的實(shí)時(shí)可發(fā)能力預(yù)計(jì)仍有100萬千瓦,于是他及時(shí)聯(lián)系了東北電力調(diào)控分中心請(qǐng)求聯(lián)絡(luò)線支援100萬千瓦,最大限度消納風(fēng)電。
與此同時(shí),智能風(fēng)電控制系統(tǒng)會(huì)從電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)中抽取電網(wǎng)發(fā)電、負(fù)荷、聯(lián)絡(luò)線外送等數(shù)據(jù),按照預(yù)定算法程序?qū)崟r(shí)生成控制指令,自動(dòng)控制全省43家風(fēng)電場的風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)狀態(tài),確保清潔電能充入電網(wǎng)的負(fù)荷空間每個(gè)角落。
幫助高重暉做工作決策的風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)、新能源實(shí)時(shí)平衡監(jiān)視系統(tǒng)、智能風(fēng)電控制系統(tǒng),以及一直在背后發(fā)揮支撐作用的風(fēng)電節(jié)能調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)是國網(wǎng)吉林省電力有限公司研發(fā)的風(fēng)電消納科技組成部分。國網(wǎng)吉林電力還提出涵蓋風(fēng)電預(yù)測內(nèi)容的調(diào)度計(jì)劃編制原則,以及優(yōu)化風(fēng)電場功率分配的風(fēng)電優(yōu)先調(diào)度模式,有效減少了風(fēng)電大幅波動(dòng)引起的常規(guī)機(jī)組頻繁啟停。孫勇指著智能風(fēng)電控制系統(tǒng)中不停變化的數(shù)據(jù)說,依靠這些科技技術(shù),吉林電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力大幅提高,并且提高風(fēng)電消納能力10%以上。
15時(shí),高重暉通過智能風(fēng)電控制系統(tǒng)監(jiān)測界面發(fā)現(xiàn),某風(fēng)電場指令跟蹤異常,他判斷故障原因?yàn)轱L(fēng)電場與國網(wǎng)吉林電力調(diào)控中心通信通道出現(xiàn)異常,立即通知風(fēng)電場值班人員處理通道異常問題,保障了電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。
電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,還需要每一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)”結(jié)點(diǎn)通力合作。國網(wǎng)吉林電力強(qiáng)化電網(wǎng)和風(fēng)電場的“源網(wǎng)雙向友好”,讓結(jié)點(diǎn)之間暢通無礙。
源網(wǎng)友好的風(fēng)電優(yōu)先調(diào)度機(jī)制包括風(fēng)電場對(duì)電網(wǎng)的友好程度和電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電場的友好程度,這種友好性體現(xiàn)在電網(wǎng)積極促進(jìn)風(fēng)電消納,以及風(fēng)電場積極參與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
國網(wǎng)吉林電力幫助43家風(fēng)電場構(gòu)建涵蓋“故障預(yù)警、故障隔離、自主響應(yīng)、安穩(wěn)控制和優(yōu)化控制”的大型風(fēng)電基地時(shí)空多維安全防御體系,發(fā)揮風(fēng)電場的能動(dòng)性,提高風(fēng)電基地的安全運(yùn)行水平,通過風(fēng)電場管理技術(shù),在保證風(fēng)電場自身安全的前提下,跟蹤響應(yīng)國網(wǎng)吉林電力的調(diào)節(jié)指令,提升風(fēng)電場的可控性,使得風(fēng)電場具有類似于常規(guī)電廠的控制特性。
16時(shí),高重暉結(jié)束了一天的工作,在交接班的時(shí)候,他向同事詳細(xì)交代目前全省風(fēng)電的發(fā)電及受限制情況,以及正在開展的風(fēng)電現(xiàn)貨交易,為夜晚低谷時(shí)段電網(wǎng)調(diào)峰做好準(zhǔn)備。
國網(wǎng)吉林電力調(diào)控中心調(diào)度處處長傅吉悅介紹,吉林省夜間處于用電低谷階段,深度調(diào)峰難度加大,這就需要調(diào)度員根據(jù)實(shí)際情況,在深挖清潔能源消納空間的同時(shí),減少風(fēng)電波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響。
“夏季,火電可以為風(fēng)電‘讓路’,可冬季才是吉林電網(wǎng)保安全與風(fēng)電消納問題最突出的季節(jié)。”傅吉悅感慨道,吉林省電源結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是火電機(jī)組所占比重大,冬季供熱機(jī)組多,且冬季供暖期長。經(jīng)過科技攻關(guān),國網(wǎng)吉林電力建設(shè)了熱—電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)并示范應(yīng)用,在確保供熱機(jī)組、供熱質(zhì)量的前提下,進(jìn)一步挖掘火電出力下調(diào)空間,為接納風(fēng)電創(chuàng)造條件。在2017~2018年供熱期,減少棄風(fēng)電量8398萬千瓦時(shí),同比減少12.65%。目前,國網(wǎng)吉林電力正承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《常規(guī)/供熱機(jī)組調(diào)節(jié)能力提升與電熱綜合協(xié)調(diào)調(diào)度技術(shù)》的研究,這一研究成果將進(jìn)一步提高吉林省冬季風(fēng)電高效利用的水平,確保大電網(wǎng)冬季安全平穩(wěn)運(yùn)行。(國網(wǎng)吉林省電力有限公司、國家電網(wǎng)報(bào))