青海率先實現光伏電站功率控制系統全覆蓋
10月13日,隨著黃河特許光伏電站功率控制子系統完成與省調主站的聯調測試,青海電網94座并網光伏電站實現了功率控制系統全覆蓋。至此,國網青海電力成為國網公司首個實現該系統全覆蓋并投入閉環運行的單位。
光伏電站功率控制系統具有監視、功率預測及功率控制等功能,能夠實現實時跟蹤調度計劃曲線,可通過組合優化策略實現功率控制,一定程度上克服了光伏發電作為間歇性、波動性電源在接入電網后有功控制質量下降、電網無功平衡和電壓穩定等問題。
青海省太陽能資源豐富,開發條件便利,是國家開發太陽能項目的重點地區。在省委、省政府大力實施優勢資源轉換戰略的影響和帶動下,近年來,青海規模化光伏電站發展迅猛,截至2014年9月,并網的光伏裝機容量達360.8萬千瓦,占全省裝機容量的20.5%。
但與此同時,由于光伏發電與水電、火電等常規能源不同,出力不穩定,受天氣影響因素較大,大規模光伏電站接入電網后對電網的有功潮流和無功電壓產生很大影響,加大了電網的功率平衡難度,嚴重威脅電網安全穩定運行。
為提高電網對光伏發電的接納能力,降低光伏發電對電網運行的負面影響,國網青海電力超前策劃、精細準備,在無國內外成熟經驗可以借鑒的情況下,2012年初,與中國電科院、南瑞繼保、北京東潤環能等科研單位合作,開展針對光伏電站的有功、無功自動控制技術及控制策略研究工作。同時,按照先試點、再推廣的原則,選取三峽格爾木、水電新光格爾木、正泰格爾木、龍源格爾木等4座光伏電站作為功率控制試點建設單位。
為確保試點項目能夠按期高標準高質量完成,國網青海電力多次組織召開試點項目建設溝通會,克服解決逆變器有功不可調節、無功容量配置不足、現場設備接口不開放、傳輸規約不統一等眾多技術難點,2012年8月實現了4座試點光伏電站有功、無功功率自動平滑調節和閉環控制,圓滿完成試點電站功率自動控制建設任務,為后續大規模光伏電站建設推廣奠定良好基礎。
在認真總結試點建設經驗的基礎上,國網青海電力編制完成《青海并網大型光伏電站有功和無功控制系統技術要求》、《青海并網光伏電站功率自動控制系統調試大綱》,并于2013年初開展了大規模光伏電站功率自動控制系統建設及推廣工作。
面對光伏電站數量多、投資主體多、協調溝通難度大的問題,國網青海電力定期召開工作推進會,通報各光伏電站建設進度,協調解決電站在項目建設中出現的困難和問題,各光伏電站積極響應公司功率控制系統部署要求,積極落實改造資金、協調各設備廠商方參與系統建設。經過電網、電站和相關各方的共同努力,大規模光伏電站功率自動控制系統建設及推廣工作按期完成。
隨著這一系統的投入運行,青海電網光伏電站功率預測上報、計劃編制下發、功率自動執行全過程實現閉環式管理,規范了光伏電站調度運行管理流程,提高了電網運行的安全性和可靠性。同時,也實現了光伏電站出力的自動平滑調節,減輕了調度和現場運行人員工作量,降低了日常運行壓力。
此外,這一系統的運行也為光伏電站帶來了顯著的經濟效益,實現了光伏發電出力的最大化消納。1-4月,330千伏匯明變借助電站功率控制系統,對早晚時段1號主變存在的容量空間進行填空,累計新增光伏電量2205萬千瓦時。
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