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风光储电站安上“智慧大脑”

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摘要:风光储电站安上“智慧大脑”
导读:由国电南瑞自主研发的风光储全景一体化监控系统,堪称风光储电站的“智慧大脑”。风光储全景一体化监控系统在发电控制、电压控制、利用功率预测技术制定发电计划、运行分析、全景监视等方面都取得了一系列创新和突破。

风光储全景一体化监控系统主界面上呈现出橙、蓝、黄、红、绿、五条曲线:橙色代表储能电量,与蓝色的风电出力、黄色的光伏出力正好形成了互补。绿色曲线则是整个电站实际发电出力,正围绕着红色的发电计划曲线小幅度波动。

这就是国家风光储输示范工程中整个联合发电系统的控制核心,——风光储全景一体化监控系统,由国电南瑞自主研发。该系统堪称风光储电站的“智慧大脑”,通过风电、光伏、储能三种电源的互补协调控制,改善风电、光伏出力的波动性和间歇性,使风光储电站对电网的输出特性类似于常规能源,可以安全稳定地并入电网运行,标志着我国在新能源综合利用技术方面取得重大突破。

风光储全景一体化监控系统在发电控制、电压控制、利用功率预测技术制定发电计划、运行分析、全景监视等方面都取得了一系列创新和突破。在发电控制方面,系统采用了“多能互补”技术,提供了多种发电控制模式,可以实现在风、光、储不同组合下的平滑控制、跟踪计划、跟踪网调指令、跟踪给定目标等控制。在电压控制方面,则采用了“多源协同”技术,全天候综合利用风光储发电系统内部的多种无功电源。

可视化技术的应用使系统的操作更加便捷。在清晰的系统界面前,工作人员可直观地监控整个电站风电、光伏发电和储能系统的发电情况。以风电场为例,小东梁和孟家梁两个风场的每台风机的运行状态都在“智慧大脑”的有效监控之下。一旦某个风机出现故障,系统界面便予以警示,点击风机图标后还可以分析风机内部各关键组成部件的运行数据,如发电机、风轮、齿轮箱等部件运行状态,工作人员由此可以作出相应的检修决策。

在发电计划方面,系统应用了风光储日前优化调度技术,根据未来一定周期,如短期(24小时)甚至是超短期(未来2至4小时)风力发电能力预测、光伏发电能力预测和储能能力,按照风光储功率波动最小、调峰能力最大等目标,制定最优短期风光储联合发电计划。此前,这项技术的应用在国内外尚属空白。

“由于全景一体化监控系统可以实现风光储‘加法’组合这种复杂方式下的有功、无功控制,在其它的组合方式下,这套监控系统只需要适当做‘减法’就可以适用于风单独、光单独、风光组合、风储组合、光储组合等方式。因此,全景一体化监控系统的应用前景是非常广泛的。”国网电科院电网技术专家高宗和自豪地说。

国家风光储输示范工程于2011年12月25日建成投产,位于河北省张北县,该工程是目前世界上规模最大的,集风电、光伏发电、储能、智能输电于一体的新能源综合利用平台,也是国家金太阳工程重点项目、国家科技支撑计划重大项目和国家电网公司坚强智能电网首批试点项目。工程一期已建成风电10万千瓦、光伏发电4万千瓦、储能2万千瓦,配套建设风光储输联合控制中心及一座220千伏智能变电站。目前,风光储全景一体化监控系统运行良好。
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