青海光伏发电智能调度运行管理体系构建与实践

鲜文军 王光辉 冶莉娟（国网青海省电力公司，青海西宁 810008）

青海光伏发电智能调度运行管理体系构建与实践

鲜文军 王光辉 冶莉娟
（国网青海省电力公司，青海西宁 810008）

近年来，青海规模化、集中式光伏电站发展迅猛，在国内外无现成经验可以借鉴的情况下，青海公司勇于探索，创新实践，逐步创立了“1主、2先、3化”的光伏发电调度运行管理模式，构建了完整的光伏发电智能调度运行管理体系，确保了青海电网安全稳定和光伏全额消纳。

光伏发电 智能调度 运行控制

1 实施背景

青海省太阳能资源极为丰富，列全国第二位。省内大量的荒漠地区，对发展太阳能发电极为有利。青海省政府强力推进光伏产业发展，五年来规模化光伏发电发展迅猛。截止2014年底，青海光伏装机达431万千瓦，占全省的23.27%，2015年将达600万千瓦。青海大规模、集中式光伏发电安全并网与消纳面临以下难题：一是光伏发展集中在海西和海南地区，远离负荷中心，远距离输送，且潮流分布极不均衡。二是并网点电网多种因素共存，尤其光伏集中的海西地区，西格电铁、青藏直流、光伏、燃气电站、小水电等多种因素叠加，安全运行复杂严峻，控制难度大。三是光伏发电间歇性和快速波动性强，难以准确预测，常规电源与大规模光伏发电协调运行困难。四是光伏发电起步晚，并网标准体系不完善，难以满足其快速发展的需求。

为此，青海省调以提高光电接纳能力，降低光电对电网冲击为目标，积极构建适应光伏电站快速发展的光电智能调度运行管理体系，推进光伏调度运行技术水平和管理水平的提升，确保电网安全、经济、环保、优质运行。

2 主要做法

青海公司创立 “1主、2先、3化”的光伏发电调度运行专业管理模式，“1主”即以实现电网安全稳定运行前提下光伏最大消纳为主线；“2先”即以基础理论研究为先导，标准制度建设为先行；“3化”即并网管理标准化、调度运行精细化、技术支撑智能化。其中“1主”是专业管理的方向，是目标；“2先”是专业管理的基础，是前提；“3化”是专业管理的手段，是策略。

2.1 以基础理论研究为先导，奠定光伏调度运行理论基础

自2009年始，青海公司与两院等科研院所合作开展了光伏发电并网及运行控制七个方面的专题研究，每个专题研究都起到了先导作用。通过研究，加深了对光伏电站特性和运行规律的认知，解决了光伏并网调度“要干什么、怎么干”的问题，理清了工作思路。

通过理论研究，青海公司在大规模光伏发电并网及运行控制方面取得了一系列具有自主知识产权的创新性成果。五年来，共掌握光伏调度运行关键技术5项，获得省部级和公司级科技成果11项，在青海电网光伏调度运行管理中得到实践应用，对国内外都具有引导、示范作用。

2.2 以标准制度建设为先行，提供光伏调度管理制度保障

结合大规模光伏发展和调度运行需求，按照标准先行，公司组织或受国家电网公司、西北能监局委托先后制定修编了《青海电网光伏发电调度运行管理规定（试行）》、《西北电网光伏电站并网运行管理规定（暂行）》、《光伏发电站并网验收规范》等十三项规程制度，逐步形成了较为完整的光伏并网调度运行制度体系，实现了光电调度工作全过程管控、标准化管理。近年青海公司制定或参与编制的光电调度相关标准、规定见表1。

2.3 规范并网工作流程，实现光伏并网标准化管理

表1 近年青海公司制定或参与编制的光伏发电相关标准、规定

在规范并网方面，公司强化“大运行”体系协同高效运作机制，充分发挥地调专业管理职能和电科院技术监督优势，遵循省调管理为主-省、地调分层管理，并网前期管理和入网运行管理并重的全过程管理理念，组织编制了光伏电站自动化接入、入网验收、并网检测、新设备投运等工作流程，涵盖了光伏电站并网过程的各个环节、各项业务，同时在OMS系统中对光伏并网管理流程进行再造和优化，确保了每个节点可控、在控，逐步实现了光伏并网流程标准化、闭环式管理。

2.4 优化调度运行，实现光伏调度精细化管理

一是编制下发《青海省调光伏电站调度运行评价办法》和《青海电网新能源优先消纳调度方案》，切实做好青海电网光伏发电的优先调度工作，尽最大能力接纳新能源上网。二是制定《青海电网光伏电站弃光电量计算办法》，为进行电站运行分析提供了良好的数据支持。三是加强电站运维基础管理。研究制定《XX光伏电站自动化系统现场运行管理规定（模板）》、《光伏电站功率预测系统现场运维操作手册》等指导电站现场运维管理的有关标准规定共计二十余册，实现光伏电站自动化专业管理和运维管理的标准化、制度化，有力指导现场运行管理工作。四是加强网厂协调，强化调度信息公开。依据《青海省调光伏电站调度运行评价办法》，采取月统计考核、季分析通报制度，对电站并网性能、运行管理、信息上传及功率预测等情况进行客观、公正评价，同时，广泛征集各直调电厂的意见和建议，保证光伏电站并网管理制度的科学性、公平性。

2.5 推动技术创新，打造光伏智能化技术支撑平台

青海公司加强技术创新，在国内率先建成完善的光伏发电智能调度技术支持系统，主要模块有：大规模光电功率预测模块，光电调度计划模块、功率控制（AGC/AVC）模块、运行及监测模块、调度运行考评模块、信息申报与发布模块、资源综合展示及统计分析模块。光伏发电智能调度技术支持系统，实现了电站功率预测上报、调度计划编制下发、电站功率自动执行、调度运行考核、厂网信息互动全业务、全过程闭环管理，为光伏调度运行管理提供了坚强技术保障。

3 特色亮点：率先实现光电功率控制（AGC/AVC）全覆盖，提高光伏智能调度水平

2013 年初，青海公司在试点电站功率控制调试的基础上，对网内并网光伏电站功率自动控制系统工作进行了部署，并于2014年9月，实现94座光伏电站功率控制系统全覆盖，成为国网公司该系统首个全覆盖，并投入闭环运行的单位。基于多时间尺度协调的大规模光电AGC闭环运行，实现电站功率预测上报、计划编制下发、日内计划实时调整、功率自动执行全过程闭环管理，极大程度上缓解了调度员和电站运行人员日常监盘压力，提高了光电接纳能力。基于软分区的三级电压控制技术光电AVC闭环运行，实现了含间歇能源电网的全局优化，实现了光伏汇集区、光伏电站、站内逆变器、无功补偿设备、主变分接头等多层多级的实时协调敏捷闭环控制，显著提高了汇集区中枢母线电压和电站母线电压稳定性，提升了电网运行的安全性。1-4月，在330千伏汇明变2#主变未投运情况下，借助电站功率控制系统对早晚时段1#主变存在的容量空间进行填空，累计新增光伏电量2205万千瓦时。AGC投入前后汇明变1#主变容量利用对比见图1。

4 实践效果

源于实践的“1主、2先、3化”的专业管理工作内容构成了完整的青海光伏发电智能调度运行管理体系。在这一体系指引下，青海公司在光伏调度运行专业管理上勇登高峰，不断超越，成绩傲人。一是促进了光电快速发展。2010年～2014年，青海电网光电装机容量由10万千瓦增长至431万千瓦，年均增长216%；光电日最大电力由9万千瓦增长至316万千瓦，光电最大电力所占供电比重由1.8%增长至37.51%。二是实现了并网光电全额消纳。五年来，未发生光伏电站大面积脱网和其他影响电网安全稳定运行的事件，实现青海电网并网4310MW光伏电力全部接纳。三是取得了一系列实践成果。五年来，共掌握光伏调度运行关键技术5项，获得省部级和公司级科技成果11项，制修订相关标准制度13项，发表学术论文14篇，同时在国内率先建成了国内一流、国际领先的光伏发电智能调度技术支持系统，率先实现光伏电站功率控制系统全覆盖，填补国内大规模光伏电站并网调度技术管理经验的空白，引领我国规模化光伏电站并网的规范化管理和智能化调度，获得国网公司系统内同专业领域的一致认可和好评。

鲜文军（1982—），男，青海西宁人，本科，工程师，主要从事电网调度自动化工作。