三大利器讓風電并網不再難

　　針對風電并網穩定運行和有效消納面臨的巨大挑戰，國網公司投入研發人員百余人，投入研究經費近4 億元。通過自主創新和協同攻關，采用“基礎研究、系統開發、試驗驗證、應用推廣”的技術路線，在風電功率預測、優化調度、試驗檢測、并網仿真方面取得了技術突破，形成擁有自主知識產權的核心技術。
　　研發并投運風電功率預測系統，實現了風電可監測、可調度、可控制。
　　風電功率預測是風電納入調度運行的基礎條件。中國風電發展迅速，歷史數據少，風電場地形復雜，氣候類型多樣；國外已有統計預測方法需大量歷史運行數據，基于微觀氣象學
的物理方法僅適用于單一氣候類型的平坦地形風電場，均無法全面滿足國內風電預測的要求。
　　通過深入研究風電功率預測理論與方法，提出了基于計算流體力學的物理預測方法，實現了對大氣運動過程的動態精細化模擬，解決了歷史數據少、地形復雜的風電場功率預測難題。提出了物理與統計相結合的預測方法，提高了預測方法的氣候適應性、預測精度和算法的普適性。根據這兩種預測方法，建立了多種預測模型，并給出了模型的選擇方法和原則，開發了國內首套具有完全自主知識產權的風電功率預測系統。
　　目前風電功率預測系統已應用于吉林、江蘇、甘肅和新疆等16 個省( 區)，預測容量超過5000 萬千瓦，在預測精度上達到或超過國際先進水平，且具有更強的普適性。通過預測將隨
機性的風電功率變為可信出力，替代常規電源參與系統電力平衡，可提高電力系統風電接納能力5% 以上。
　　優化調度計劃系統，確保風電最大化消納
　　大規模風電的消納是世界性難題，世界各國一直都在進行艱苦努力和探索，不斷開展核心技術攻關。中國風電消納問題尤為突出：一方面，風資源集中、規模大，遠離負荷中心，就地消納能力有限；而國外風電資源相對分散，80% 以上風電接入10 千伏以下配電系統，能夠就地消納。另一方面，中國風電集中的“三北”地區電源結構單一，抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節電源比重不足2%，特別是冬季供熱機組比重大，基本沒有調峰能力；而歐美等國快速跟蹤負荷的燃氣電站及抽水蓄能比重大。風電的波動性和間歇性，需要電力系統有足夠的運行靈活性。
　　本項目提出了時序遞進的風電運行不確定區間調度方法，基于周風電功率預測，將風電納入開機安排，滾動優化火電機組開機，為風電消納留出最大空間。在滿足電力系統安全穩定運行約束下，實現了波動性風電在運行區間內最大化消納和系統運行安全。根據該方法，研發了風電優化調度計劃系統，解決了目前風電出力不能科學納入電網調度計劃、火電運行經濟性差、風電利用率低的問題。
風電優化調度計劃系統已應用于吉林、新疆、西北等多個電網，提高了風電受限地區的風電利用率10% 以上，是風電富集省（區）消納風電至關重要的調度技術支持系統。