時間:2020-09-22 來源:國能日新
目前,棄風棄光問題仍是制約新能源發展的關鍵因素之一,影響新能源場站的經濟效益。2019年,我國棄風、棄光率實現雙降,平均棄風率4%,平均棄光率2%,提前一年實現了棄風棄光率5%以內的目標。但受多種因素影響,我國新能源消納存在不平衡現象,局部地區的棄風棄光問題較為突出,這些地區的棄風棄光率大幅超過全國平均水平,如新疆、甘肅、內蒙古等省份。
新能源場站棄電因素
從風能/太陽能到電能的轉化、輸送,新能源場站的運維水平、網架外送能力、系統調峰能力等都會導致場站發生棄電現象,也就是說在整個電力系統運行過程中,任何一個環節都有可能發生棄電現象,從而影響場站的發電能力,帶來一定的經濟損失。
一般而言,新能源場站棄電可分為場內棄電、場外棄電和社會貢獻棄電(由于鐵路、公路、電網等國家重大工程施工配合或國家、地方重大公共活動保電配合造成的電量損失)三類。
場/站內棄電原因
場/站內棄電是由于新能源場站發、輸、變電設備故障、檢修、停運等自身原因造成的電量損失。場內棄電量的大小是衡量新能源發電企業運行管理水平的重要指標,如果場內棄電量較大,表明新能源發電企業及所屬場站的設備運維管理水平有待提高。發生場內棄電的原因一般包含以下幾種情況:
1、風電場/光伏電站(含送出線路)設備出現缺陷,發生故障以及停電檢修期間,不能正常并網發電會導致場內棄電;
2、場站并網技術條件不滿足相關標準要求,處于整改期間;
3、依據有關法律、法規及規定認定屬于場站違反調度紀律的事項,處于整改期間;
4、場站以臨時方案接入電力系統,未獲得電網批準。
場/站外棄電原因
場/站外棄電是由于電網通道送出能力不足、調峰能力不夠、電網故障等原因引起的新能源場站電量損失。發生場外棄電的原因一般包含以下幾種情況:
1、符合國家規劃建設的新能源電廠由于電網通道送出能力不足造成電量損失;
2、符合國家規劃建設的新能源電廠由于市場消納能力不足造成電量損失;
3、符合國家規劃建設的新能源電廠由于電網故障搶修造成電量損失;
4、符合國家規劃建設的新能源電廠由于電網企業其他未盡事宜造成電量損失。
大數據技術應用于電網側,實現棄電精準分析
為了幫助電網調度做精準的用電計劃和生產運行計劃與管理,充分提升風、光等可再生能源的消納能力,需要究其根源,對場站內外受阻因素做精細化的數據處理與分析,通過大數據核心技術對棄電數據做詳細地分類與分解。同時,考慮棄電因素的復雜性,以單機數據做匯總治理,由下至上對各類發電資源數據做統計與分析,可根據分析結果直達棄電原因,快速找到消納短板問題。
以上即是國能日新“新能源調度綜合管理解決方案”,能夠快速、精準地分析出新能源場站的棄電原因并“對癥下藥”,找到棄電短板,有效提升新能源消納水平。
方案以數據采集、氣象資源評估、理論功率計算、功率預測為基礎,對場外、場內受阻電量進行評估,對新能源場站是否滿足涉網要求和設備運維情況進行評價,從而找出影響新能源消納的薄弱環節,提升新能源場站運維水平和設備可用率。同時,在新能源棄電時段,充分分析電網的網架外送能力和系統調峰能力,從功率預測、發電計劃、開機方式等方面盡可能減少棄風棄光的發生,從而進行輔助決策。
值得一提的是,方案可通過精細評估受阻電量、加強運行監視與維護、優化外送通道檢修計劃等方法來提升消納能力。
精細化評估受阻電量
依托海量風電/光伏單機數據,精細化分析棄風棄光電量的不同原因,將場站內棄電量占總棄電量的比例作為新能源發電企業的對標指標,依據該指標定期對新能源發電企業進行排序,定期公布相關指標,以此提升發電企業運行管理水平,并結合場站設備檢修、故障、陪停等信息,對新能源單機數據進一步挖掘,更深層次地找到發電企業運行管理中的薄弱環節,指導其進行整改提升。
加強運行監控與維護
方案實現了風電機組和光伏逆變器運行數據的實時監控與運維。電網調度不僅能監控每臺風機和逆變器的有功、無功出力和運行狀態,還能實時掌握所有場站的資源狀況、理論出力和棄風棄光情況,通過單機運行情況和所有場站運行狀態來調整有功控制的出力指令,將電網接納能力和外送通道容量進行充分利用。
而且,方案能夠基于單機數據向電網報告風險預警。當風機或光伏逆變器脫網時,系統能夠及時地發現問題并實時推送狀態變化信息,電網調度迅速了解到脫網情況,快速地進行處理。
優化外送通道檢修計劃
通過對海量新能源單機數據進行深度挖掘,開展風、光資源特性分析,優化調整新能源外送通道的停電檢修計劃,盡量將停電時間調整到枯風期,從而避免新能源場站額外的電量損失,提升消納能力。電網也可以根據外送通道停電檢修來計劃和安排場站內設備配合停電檢修,一方面減小重復停電造成的電量損失,另一方面保證新能源發電設備處于良好狀態,爭取大風期和光資源豐富的晴天多發、滿發。
綜上所述,利用大數據技術,可對電網整體發電功率及受阻電力等指標計算,完成對風、光場站發電能力的評估,精準分析場站內、外受阻原因,來摸清家底。同時,以風機/逆變器單機數據為基礎,通過精細化評估受阻電量、加強運行實時監視與維護、優化外送通道檢修計劃等方法提升新能源整體消納能力,幫助新能源場站實現發電盈收。