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大风电融入大电网

发布时间:2017-04-12 12:03内容来源:新电力网 点击:

国家电网2012年第15期


国家电网2012年第15期

   8月19日上午,华北电力调控分中心,工作忙碌如常。当天凌晨,根据申请,华北电网接纳内蒙古电网风电33万千瓦。眼下是“小风期”,风电发电负荷总体小于冬春季节,但调度压力依然不小。

  计划处处长张涛说,与过去相比,风电的规模化接入给电网调度带来了新的“季节性”特点:夏季峰谷差大,低谷时段调峰困难;到了冬季,风电出力大,可火电供热机组多,调峰空间就压缩了。

  国家电网公司一直高度重视内蒙古地区风电消纳。按照公司的要求,华北分部加强调度信息沟通,通过加大火电机组调峰力度、充分使用抽水蓄能机组等手段,科学安排电网运行方式,增加内蒙古电网低谷东送潮流。

  精心安排协调 促进风电消纳

  今年上半年,蒙西电网风电发电量出现新高。那天是4月26日,风电发电量占到蒙西并网发电总量的28%。

  4月25日22时45分,张圣楠已经开始与前一值的同事交接班。作为主值,按习惯,他的第一件事就是“看看今天有多少下旋备”,综合考虑当晚用电负荷预测、火电机组出力最低能压到多少、抽水蓄能电站根据水位能空出多大容量等,计算可调峰的最大能力。

  23时20分,交班没多久,内蒙古调度提出了接收100万千瓦风电的申请。“交班时经过计算,心里基本有底了。”张圣楠回忆说。协调安排马上开始,此后2分钟、8分钟,北京、天津电力调度通信中心分别接到通知:火电机组降至最低出力。经协调,北京三河电厂,张家口地区的热电厂、沙岭子电厂三家电厂先后停开30万千瓦机组一台,包括追加的这90万千瓦停机容量在内,当天停备总容量达到400万千瓦;同时,十三陵、潘家口两个抽水蓄能电站各安排两台机组转发电为抽水,腾出调峰容量共58万千瓦。

  直到26日早晨,用电负荷开始回升时,天津、北京地区减少的发电出力才开始逐渐恢复。白天,京津唐依然多接纳内蒙古风电98.75万千瓦。这天,内蒙古风电发电总量是1.11亿千瓦时,京津唐电网消纳了0.37亿千瓦时,基本上占三分之一。

  “每年春节过后到四五月份是‘大风期’,蒙西风电每天在80万到100万千瓦之间。”华北电力调控分中心调度科科长罗亚洲说,华北地区本身也有近2000万千瓦的风电机组。从春节过后恢复生产开始,直到4月中旬,调峰压力相当大。到4月15日前后,内蒙古地区结束供热,自身的调峰压力减小,接纳风电的压力会稍有缓解。

  风电场是“看天吃饭”的,即便有年度性的大风、小风期,短时间的来风情况仍然是间歇性的,大小随机。国家电网公司建设了数值天气预报机制,并在包括华北的相关调度机构都建立了风电功率预测系统。张涛说,预测准确度达到85%,高于国际标准的80%,预测情况可以给日前方式安排提供重要的参考,“日前计划之外,在实际运行中只要有空间,调度员还会积极协调接纳。”

  风电出力往往在用电高峰时很小,后半夜低谷期反而大,需要其他电源调节。

  在消纳蒙西风电上,京津唐电网发挥了重要作用。刨去风电装机,华北地区98%的发电机组是火电,也是调峰主力。京津唐电网的火电机组常规调峰能力,标准是最高的,全部能达到压减50%出力的水平,如果为了保障电网安全需要深调峰,可达到压减40%。当然,调度员必须充分考虑电网安全和火电机组损耗、维护压力和成本等,尽量避免这样极端的情况。

  每天,两边的调度人员都保持沟通。华北网调人员在安排网内机组运行方式之余,还会逐台分析内蒙古火电机组的开机方式,提供指导。特别是冬季供热期,供热机组的调峰能力只能压到80%,华北调控分中心应用热电监测系统,实时掌握供热信息,仔细核对机组出力下限,在满足供热的基础上尽力腾出低谷调峰空间。

  另一个调峰利器是抽水蓄能电站。北京十三陵电站有4台20万千瓦抽水蓄能机组,一般使用两到三台,即40万~60万千瓦容量。离京津均不远的唐山潘家口电站,还有3台9万千瓦机组可供使用。

  加强规划 让大风电融入大电网

  蒙西是我国规划建设的8个千万千瓦级风电基地之一。2011年,内蒙古电网风电并网装机约860万千瓦。而2005年年底,内蒙古自治区所有风电装机才17万千瓦。在国家政策驱动下,提速始于2006年,近几年风电装机容量增长尤其迅猛。

  与此对应,内蒙古东送电力,10年前是160万千瓦,5年前是185万千瓦。2009年开始,华北电网增加了对内蒙古风电的消纳。内蒙古电力输入京津唐电网,原有一条500千伏丰(镇)万(全)/顺义双回线路。2008年5月,第二通道500千伏汗海—沽源—太平双回线路投产,内蒙古电力东送由220万千瓦增至400万千瓦。如今的395万千瓦基本是满送,其中风电电力最大曾达到130万千瓦左右。

  国家电监会前不久发布的《重点区域风电消纳监管报告》提到,国家电网公司组织开展风电出力特性、风电消纳能力研究,完成8个千万千瓦级风电基地输电规划,积极推进大型风电基地送出工程和相应跨区跨省工程前期工作。

  公司一直在坚持科学规划,积极推动风电并网和送出,总体思路是“大风电融入大电网”,加快建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网,在全国范围内统筹消纳“三北”地区的风电,主要消纳方向为“三华”地区,推动风电“西电东送”“北电南送”,促进风电科学开发利用。到今年6月底,公司经营区域风电并网装机容量突破5000万千瓦,达到5026万千瓦,同比增长33.5%。2006年到2011年,国家电网辖区风电装机容量年均增长87.4%,成为全球风电接入规模最大、增长速度最快的电网。

  大规模、高速度,是因为有并网工程和科技进步的坚强支撑。公司累计投资458亿元,建成并网线路2.53万千米,新建风电送出专用汇集变电站25座、变电容量423万千伏安。同时,公司开发应用了具有自主知识产权的风电控制、调度、预测系统,制定了风电接入、运行管理、控制、预测等方面的全套标准,参与风电国家标准和行业标准编制,建成了具有世界先进水平的国家大型风电并网系统研发中心。

  但《重点区域风电消纳监管报告》也分析提出,部分地区风电项目规模和进度不断调整,使电网规划无法统筹考虑风电送出;核准风电项目时重接入、轻消纳,且消纳方向不明确;风电项目建设周期短,配套送出工程建设周期长,输送通道能力不足等,影响风电消纳,导致弃风。建议结合区域资源情况“进一步加强风电电源、电网统一规划”,促进风电项目与电网工程同步规划、同步核准、同步投产。

  “十二五”期间,公司规划的特高压电网工程中,在包头、乌兰察布和锡盟三个地区分别汇集,新电力网,通过4个特高压交流通道和2回特高压直流工程送入“三华”电网负荷中心,正是充分考虑了蒙西风电送出的需求。

  

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