国能日新|以实践探究新能源并网控制技术进级!
随着以新能源为主体的新型电力系统建设步伐的不断推进,电网规模不断扩大,电网对新能源场站的接入技术要求越来越高,这也势必要求新型电力系统具备更精准、更快速、更灵活的控制能力,以确保复杂电网运行安全要素与市场运营机制有效融合。通过涉网性能改造可显著提高新能源场站接入系统的稳定性,对此,国能日新通过在众多项目中的实践与应用,已经具备双主双平面运行功能控制、分布式闭环调试技术、一次调频、储能控制策略等并网控制能力。基于此,随着相关新国标和各区域电网技术规范推陈出新,国能日新作为新能源行业数据应用与开发服务商,借此展开对新能源并网控制系统发展及保障性技术的探索。
涉网设备信息安全愈发重要
技术标准加速完善
近年来,我国对新能源并网控制系统的信息安全等级要求越来越高。以天津、江苏、山东等为代表的区域电网陆续提出规范,要求新能源场站并网控制系统也要接入调度数据网双平面;在全国各级电网公司信息系统率先实现全面国产化的大趋势下,以冀北电网为代表区域电网逐渐要求新能源场站并网控制系统也实现芯片及软、硬件的全面国产化;各场站频繁的开展周期性安全扫描,一经发现漏洞,立刻要求整改;以江苏电网为代表的区域电网要求新能源场站一次调频系统、AGC/AVC系统除了功能测试以外,还必须通过电科院信息安全测评才具备在该省部署实施的资质。
此外,为保证控制系统鲁棒性以江苏、冀北、广东为代表的区域电网分别出台规范要求新能源并网控制系统的双机热备功能,山西、江苏调度还要求控制系统具备双主双平面功能,即调度数据网双平面的调度侧主备服务器可通过任意平面与场站端主/备服务器进行数据交互。目前国能日新场站控制软件具备双主双平面运行功能且符合各省调及电科院信息安全要求,还会定期组织等保测评厂家对相关产品进行测试整改升级,以强化国能日新在新能源功率控制专业领域的技术能力。
分布式光伏快速发展 需可控可调
并网融合终端,保障电网安全稳定运行
山东能监办、能源局率先联合下发《关于切实做好分布式光伏并网运行工作的通知》并于今年4月1号开始执行,内容提到“加强接入能力评估,做好分布式光伏接网工作;强化安全运行条件,实现分布式光伏精准监控调度;规范涉网技术参数,保证分布式光伏并网性能。”针对如何有效保障分布式光伏规模化并网的电网稳定运行安全问题,国能日新独立开发了一款适用于分布式光伏并网接入的综合智能控制产品“分布式并网融合终端”,创建了一站式管理平台技术,实现了对传统分布式光伏设备的多维控制升级。
涉网性能要求不断提升
新能源场站对“一次调频” 要求愈高
随着我国新能源装机规模不断扩大,电力系统面临转动惯量下降、频率控制困难等结构性困境,亟需新能源场站也参与电力系统的一次调频。为此,各区域、省份陆续修改了“两个细则”,将新能源场站纳入了并网发电厂一次调频考核管理。
如果说之前各省提出的要求快频技术规范中只是在不断试探新能源场站控制性能的极限,那么2021年10月11日发布并已于2022年5月1日正式实施的《并网电源一次调频技术规定及实验导则》,则落实了“新能源场站的控制系统必须具备让新能源场站实现类同步机并网控制特性能力”的要求。新国标要求所有新能源及储能电站都需具备一次调频能力,风电场/光伏电站的一次调频响应滞后时间、响应时间及调节时间三个指标分别提高至2/1S,9/5S,15/15S。
针对涉网性能要求的不断提升,未来基于精准超短期功率预测技术的主动预防性控制将成为趋势。这是由于现有的有功、无功控制系统是割裂的,但有功及无功对电压及频率的影响具有耦合性,割裂控制会导致控制精度降低,产生考核。国能日新基于理论功率的主动电压预防性控制,打破控制系统间的分裂特性,降低损耗、提高经济性的同时极大的提升控制性能,目前国能日新的主动控制功能已在AVC系统集成并于陕西多个现场部署试运行,且应用效果良好。
保障电网安全兼顾经济性
并网控制系统为新能源配套储能加把力
随着《国家发展改革委国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见》的正式发布,各省陆续出台了关于新能源场站自发配置储能的指导意见,仅2021年全国各省市新能源配套储能需求就多达29项,其中大同市要求增量新能源项目储能配置比例不低于5%;山东、陕西、江西、宁夏、河南不低于10%;甘肃河西5市10%-20%;陕西榆林地区不低于20%。
虽然各项政策高度利好储能,且配置一定比例的储能切实能平抑新能源出力的波动、减少考核,但迫于较高的投资成本,场站配储之路还需更进一步。因此,探索新能源场站自配储能,通过参与辅助服务及容量市场实现收益最大化的商业模式或将是推进新能源场站自发配置储能的最有效途径。目前《电力并网运行管理规定》和《电力辅助服务管理办法》正式发布,政策营商环境已经基本形成,静待更具体的入场规则。对于此,国能日新的智慧储能EMS产品集国能日新的预测、控制、交易等优势于一体,形成独有的智慧控制策略,能为配置储能的新能源场站提供最经济的储能控制策略。
随着碳中和逐步实施,我国新能源正在阔步发展,如何帮助新能源电站高效发电,稳定运行是国能日新矢志不渝的使命。未来,新能源进入高质量发展阶段,国能日新将持之以恒为新能源场站提供高质量数字化运维管理服务,助力实现双碳目标。