鮮文軍 王光輝 冶莉娟（國網(wǎng)青海省電力公司，青海西寧 810008）

青海光伏發(fā)電智能調度運行管理體系構建與實踐

鮮文軍 王光輝 冶莉娟
（國網(wǎng)青海省電力公司，青海西寧 810008）

近年來，青海規(guī)模化、集中式光伏電站發(fā)展迅猛，在國內外無現(xiàn)成經(jīng)驗可以借鑒的情況下，青海公司勇于探索，創(chuàng)新實踐，逐步創(chuàng)立了“1主、2先、3化”的光伏發(fā)電調度運行管理模式，構建了完整的光伏發(fā)電智能調度運行管理體系，確保了青海電網(wǎng)安全穩(wěn)定和光伏全額消納。

光伏發(fā)電 智能調度 運行控制

1 實施背景

青海省太陽能資源極為豐富，列全國第二位。省內大量的荒漠地區(qū)，對發(fā)展太陽能發(fā)電極為有利。青海省政府強力推進光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，五年來規(guī)模化光伏發(fā)電發(fā)展迅猛。截止2014年底，青海光伏裝機達431萬千瓦，占全省的23.27%，2015年將達600萬千瓦。青海大規(guī)模、集中式光伏發(fā)電安全并網(wǎng)與消納面臨以下難題：一是光伏發(fā)展集中在海西和海南地區(qū)，遠離負荷中心，遠距離輸送，且潮流分布極不均衡。二是并網(wǎng)點電網(wǎng)多種因素共存，尤其光伏集中的海西地區(qū)，西格電鐵、青藏直流、光伏、燃氣電站、小水電等多種因素疊加，安全運行復雜嚴峻，控制難度大。三是光伏發(fā)電間歇性和快速波動性強，難以準確預測，常規(guī)電源與大規(guī)模光伏發(fā)電協(xié)調運行困難。四是光伏發(fā)電起步晚，并網(wǎng)標準體系不完善，難以滿足其快速發(fā)展的需求。

為此，青海省調以提高光電接納能力，降低光電對電網(wǎng)沖擊為目標，積極構建適應光伏電站快速發(fā)展的光電智能調度運行管理體系，推進光伏調度運行技術水平和管理水平的提升，確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、環(huán)保、優(yōu)質運行。

2 主要做法

青海公司創(chuàng)立 “1主、2先、3化”的光伏發(fā)電調度運行專業(yè)管理模式，“1主”即以實現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行前提下光伏最大消納為主線；“2先”即以基礎理論研究為先導，標準制度建設為先行；“3化”即并網(wǎng)管理標準化、調度運行精細化、技術支撐智能化。其中“1主”是專業(yè)管理的方向，是目標；“2先”是專業(yè)管理的基礎，是前提；“3化”是專業(yè)管理的手段，是策略。

2.1 以基礎理論研究為先導，奠定光伏調度運行理論基礎

自2009年始，青海公司與兩院等科研院所合作開展了光伏發(fā)電并網(wǎng)及運行控制七個方面的專題研究，每個專題研究都起到了先導作用。通過研究，加深了對光伏電站特性和運行規(guī)律的認知，解決了光伏并網(wǎng)調度“要干什么、怎么干”的問題，理清了工作思路。

通過理論研究，青海公司在大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)及運行控制方面取得了一系列具有自主知識產(chǎn)權的創(chuàng)新性成果。五年來，共掌握光伏調度運行關鍵技術5項，獲得省部級和公司級科技成果11項，在青海電網(wǎng)光伏調度運行管理中得到實踐應用，對國內外都具有引導、示范作用。

2.2 以標準制度建設為先行，提供光伏調度管理制度保障

結合大規(guī)模光伏發(fā)展和調度運行需求，按照標準先行，公司組織或受國家電網(wǎng)公司、西北能監(jiān)局委托先后制定修編了《青海電網(wǎng)光伏發(fā)電調度運行管理規(guī)定（試行）》、《西北電網(wǎng)光伏電站并網(wǎng)運行管理規(guī)定（暫行）》、《光伏發(fā)電站并網(wǎng)驗收規(guī)范》等十三項規(guī)程制度，逐步形成了較為完整的光伏并網(wǎng)調度運行制度體系，實現(xiàn)了光電調度工作全過程管控、標準化管理。近年青海公司制定或參與編制的光電調度相關標準、規(guī)定見表1。

2.3 規(guī)范并網(wǎng)工作流程，實現(xiàn)光伏并網(wǎng)標準化管理

表1 近年青海公司制定或參與編制的光伏發(fā)電相關標準、規(guī)定

在規(guī)范并網(wǎng)方面，公司強化“大運行”體系協(xié)同高效運作機制，充分發(fā)揮地調專業(yè)管理職能和電科院技術監(jiān)督優(yōu)勢，遵循省調管理為主-省、地調分層管理，并網(wǎng)前期管理和入網(wǎng)運行管理并重的全過程管理理念，組織編制了光伏電站自動化接入、入網(wǎng)驗收、并網(wǎng)檢測、新設備投運等工作流程，涵蓋了光伏電站并網(wǎng)過程的各個環(huán)節(jié)、各項業(yè)務，同時在OMS系統(tǒng)中對光伏并網(wǎng)管理流程進行再造和優(yōu)化，確保了每個節(jié)點可控、在控，逐步實現(xiàn)了光伏并網(wǎng)流程標準化、閉環(huán)式管理。

2.4 優(yōu)化調度運行，實現(xiàn)光伏調度精細化管理

一是編制下發(fā)《青海省調光伏電站調度運行評價辦法》和《青海電網(wǎng)新能源優(yōu)先消納調度方案》，切實做好青海電網(wǎng)光伏發(fā)電的優(yōu)先調度工作，盡最大能力接納新能源上網(wǎng)。二是制定《青海電網(wǎng)光伏電站棄光電量計算辦法》，為進行電站運行分析提供了良好的數(shù)據(jù)支持。三是加強電站運維基礎管理。研究制定《XX光伏電站自動化系統(tǒng)現(xiàn)場運行管理規(guī)定（模板）》、《光伏電站功率預測系統(tǒng)現(xiàn)場運維操作手冊》等指導電站現(xiàn)場運維管理的有關標準規(guī)定共計二十余冊，實現(xiàn)光伏電站自動化專業(yè)管理和運維管理的標準化、制度化，有力指導現(xiàn)場運行管理工作。四是加強網(wǎng)廠協(xié)調，強化調度信息公開。依據(jù)《青海省調光伏電站調度運行評價辦法》，采取月統(tǒng)計考核、季分析通報制度，對電站并網(wǎng)性能、運行管理、信息上傳及功率預測等情況進行客觀、公正評價，同時，廣泛征集各直調電廠的意見和建議，保證光伏電站并網(wǎng)管理制度的科學性、公平性。

2.5 推動技術創(chuàng)新，打造光伏智能化技術支撐平臺

青海公司加強技術創(chuàng)新，在國內率先建成完善的光伏發(fā)電智能調度技術支持系統(tǒng)，主要模塊有：大規(guī)模光電功率預測模塊，光電調度計劃模塊、功率控制（AGC/AVC）模塊、運行及監(jiān)測模塊、調度運行考評模塊、信息申報與發(fā)布模塊、資源綜合展示及統(tǒng)計分析模塊。光伏發(fā)電智能調度技術支持系統(tǒng)，實現(xiàn)了電站功率預測上報、調度計劃編制下發(fā)、電站功率自動執(zhí)行、調度運行考核、廠網(wǎng)信息互動全業(yè)務、全過程閉環(huán)管理，為光伏調度運行管理提供了堅強技術保障。

3 特色亮點：率先實現(xiàn)光電功率控制（AGC/AVC）全覆蓋，提高光伏智能調度水平

2013 年初，青海公司在試點電站功率控制調試的基礎上，對網(wǎng)內并網(wǎng)光伏電站功率自動控制系統(tǒng)工作進行了部署，并于2014年9月，實現(xiàn)94座光伏電站功率控制系統(tǒng)全覆蓋，成為國網(wǎng)公司該系統(tǒng)首個全覆蓋，并投入閉環(huán)運行的單位。基于多時間尺度協(xié)調的大規(guī)模光電AGC閉環(huán)運行，實現(xiàn)電站功率預測上報、計劃編制下發(fā)、日內計劃實時調整、功率自動執(zhí)行全過程閉環(huán)管理，極大程度上緩解了調度員和電站運行人員日常監(jiān)盤壓力，提高了光電接納能力?；谲浄謪^(qū)的三級電壓控制技術光電AVC閉環(huán)運行，實現(xiàn)了含間歇能源電網(wǎng)的全局優(yōu)化，實現(xiàn)了光伏匯集區(qū)、光伏電站、站內逆變器、無功補償設備、主變分接頭等多層多級的實時協(xié)調敏捷閉環(huán)控制，顯著提高了匯集區(qū)中樞母線電壓和電站母線電壓穩(wěn)定性，提升了電網(wǎng)運行的安全性。1-4月，在330千伏匯明變2#主變未投運情況下，借助電站功率控制系統(tǒng)對早晚時段1#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。AGC投入前后匯明變1#主變容量利用對比見圖1。

4 實踐效果

源于實踐的“1主、2先、3化”的專業(yè)管理工作內容構成了完整的青海光伏發(fā)電智能調度運行管理體系。在這一體系指引下，青海公司在光伏調度運行專業(yè)管理上勇登高峰，不斷超越，成績傲人。一是促進了光電快速發(fā)展。2010年～2014年，青海電網(wǎng)光電裝機容量由10萬千瓦增長至431萬千瓦，年均增長216%；光電日最大電力由9萬千瓦增長至316萬千瓦，光電最大電力所占供電比重由1.8%增長至37.51%。二是實現(xiàn)了并網(wǎng)光電全額消納。五年來，未發(fā)生光伏電站大面積脫網(wǎng)和其他影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的事件，實現(xiàn)青海電網(wǎng)并網(wǎng)4310MW光伏電力全部接納。三是取得了一系列實踐成果。五年來，共掌握光伏調度運行關鍵技術5項，獲得省部級和公司級科技成果11項，制修訂相關標準制度13項，發(fā)表學術論文14篇，同時在國內率先建成了國內一流、國際領先的光伏發(fā)電智能調度技術支持系統(tǒng)，率先實現(xiàn)光伏電站功率控制系統(tǒng)全覆蓋，填補國內大規(guī)模光伏電站并網(wǎng)調度技術管理經(jīng)驗的空白，引領我國規(guī)?；夥娬静⒕W(wǎng)的規(guī)范化管理和智能化調度，獲得國網(wǎng)公司系統(tǒng)內同專業(yè)領域的一致認可和好評。

鮮文軍（1982—），男，青海西寧人，本科，工程師，主要從事電網(wǎng)調度自動化工作。