近十年來,隨著新能源裝機的快速增長及電網建設的不斷加強,新能源上網電量逐年增加,為我國節能減排做出了突出貢獻。新能源并網運行技術取得了明顯進步,安全運行水平大幅提高,為風電成為非水的第二主力電源提供了強有力的技術保障。但是,由于電網調峰能力不滿足新能源持續迅猛發展的需要,消納空間嚴重受限,棄風棄光率逐年上升,新能源發展似乎已進入瓶頸期。
4.全過程新能源安全保障:開展新能源運行的動態安全評估。通過對大量電網運行數據的分析,利用并行計算能力,實現大容量新能源運行情況下,電網安全性的實時評估。評估結果用于電網調度接納新能源的實時評估輔助決策。
全面落實風電高、低電壓穿越治理,統一制定風光電場內相關設備的運行電壓標準,避免大面積脫網及無序脫網事故發生。同時控制大面積脫網后的自并列行為,減少事故情況下對電網的二次沖擊。在建設運行好風光場SVC、SVG等動態無功設備的同時,在部分重要的電網匯集站增加動態無功設備,以解決新能源極大功率時的電壓問題。
二、“廣域”式感知的新能源理念
“廣域”式感知的新能源應該是互聯網+電力系統的模式,利用大數據挖掘手段,把新能源的消納從發電、電網擴展到規劃設計、預測、運維、綠電證書交易、新能源使用等環節。
1.新能源發展的規劃、統計。分析新能源運行的歷史數據,包括不同年份和季節的風資源、光輻照度情況,電網運行及約束情況,棄風棄光統計、功率預測的電量誤差率,用于向政府、行業內發布相關信息,指導新能源發展規劃。
2.風光場站運行維護、優化檢修應用。挖掘歷史數據,包括風光設備及場站運行可用率、設備故障率及故障類型等;分析預測數據,包括功率預測及交易信息,由運行業主與維護方在數據交易平臺上進行直接數據交易,確定維護價格及優化檢修安排。
通過風光場數據的傳輸共享,在強大的后臺分析決策系統支持下,達到風機的最優轉矩控制和葉尖速比。實時分析不同風向對發電功率的影響,優化開機,實現全場功率最大化,以及根據風向變化提前調整偏航,做到新能源運行狀態的自適應主動調整,以減少機械載荷、提高抗疲勞強度、提升發電量。
正是基于以上理念,MECAL公司的風電場智能運維服務,通過SCADA系統、設備監測傳感器及運維日志等數據監控風場運行性能,分析評估設備運行趨勢、跟蹤發電量,形成日、周、月、年度評估報告,結合豐富的專家經驗和成熟的工具,提出檢修維護建議及維護成本預測,實現了檢修的優化和可預測化。
3.新能源參與電力市場化交易的預測及發布。根據電網運行相關數據信息,由電網調度預測新能源可參與電力市場化交易的容量、電量、交易時段及電價、棄風棄光率,并通過互聯網向電力交易各方發布。發電方及電力用戶根據發布的信息調整生產計劃來增加消納新能源,實現新能源消納的自主決策。
4.新能源發電功率預測。分析不同的季節、氣候過程、局部氣溫、空氣密度、風向、局部地理特征、場站內單機之間尾流相互干涉與發電功率之間的深層次關聯,挖掘歷史數據,計算形成風電預測的準確率評價體系,包括極值預測、爬坡預測、正負偏差預測的準確率,用于修正預測結果、提高精度,并通過互聯網公開發布。
三、“開放”式挖掘的新能源理念
目前一些大型風電企業已經建立了數據中心及分析平臺,但數據來源有限、各自隔離,無法建立數據的資產管理理念及充分發揮全數據優勢,最先進的IT技術難以引入。開放式新能源應利用云計算、大數據、移動互聯及智能應用技術,在政府支持下建設獨立運營的新能源數據服務云平臺,有條件地開放新能源運行及維護、電網運行及約束、氣象資源、預測、生產銷售等數據,把數據作為資產進行管理,厘清數據資產的所有權、使用權、維護職責、價值評估和交易流程、安全保障,并從使用范圍及挖掘方式兩方面有條件開放。
1.開放范圍應包含政府主管部門及氣象部門、規劃設計方、投資方、電力運營維護方、設備制造方、行業協會、電力交易機構、電力用戶等。通過數據開放,為投資決策提供參考、優化風電選址及檢修、深化運行分析。搭建開放的新能源電力交易平臺,在平臺上進行綠證交易、電力現貨交易,實現可交易的新能源電力及電量預測、交易意愿申報、交易實施及評估、監管,從而實現新能源生產和交易的去中心化、分散化。
2.開放挖掘方式及結果。制定開放式的數據服務云平臺架構技術標準,按照授權開放架構。云平臺發布新能源運行相關基礎信息,研制數據挖掘工具,按合同約定獲取及傳輸相關數據流。獲得授權者可自主添加應用模塊、自行研發挖掘工具,有條件開放挖掘結果,形成新能源大數據的獲得、挖掘、傳輸、交易、發布全流程。
(作者系MECAL(北京)工程技術有限公司總經理)
作者:奧云 來源:中國能源報
責任編輯:dongyiqiang