演講人系內蒙古電力（集團）有限責任公司電力調控中心自動化處處長；（本文根據(jù)“2016第五屆新能源發(fā)電系統(tǒng)技術創(chuàng)新大會”演講PPT編輯而成）
一、項目背景
1.1內蒙古電網新能源發(fā)展概況
內蒙古電網電源結構（截至2016年6月）：燃煤接入容量38432MW，占63%；風電接入144座，接入容量15153.89MW，占25%；光伏接入150座，接入容量5206.85MW，占8.51%；水電接入容量1740MW，占3%；燃氣接入容量665.2MW，占1%。
1.2大規(guī)模新能源并網的影響
新能源對電網的影響：對調峰調頻能力的影響、對無功功率平衡與電壓水平的影響、對電能質量的影響、對穩(wěn)定性的影響。
1.3大規(guī)模新能源并網技術措施
大規(guī)模新能源接入的調頻調峰問題：應用功率預測，實現(xiàn)有功功率自動控制（AGC）；
大規(guī)模新能源接入的電壓問題：研究電網與風電場/光伏電站電壓控制能力，實現(xiàn)無功電壓自動控制（AVC）；
大規(guī)模新能源接入的運行穩(wěn)定問題：研究低電壓穿越問題，升級改造風電機組/光伏逆變器；
大規(guī)模新能源接入的電能質量問題：加強電能質量的監(jiān)測和改善。
二、解決方案概述
2.1建設思路
可觀-可預測-可控，根據(jù)新能源發(fā)展情況分步實施，目前已全面實現(xiàn)。
2.2建設歷程
2008年12月，風電信息采集和實時監(jiān)視；2010年2月，風電短期功率預測；2011年6月，風電概率預測；2012年3月，與SCADA/EMS一體化集成；2013年3月，風電超短期預測和棄風電量統(tǒng)計；2014年4月，基于風火協(xié)調優(yōu)化的風電AGC。
2014年12月，光伏發(fā)電信息采集和實時監(jiān)視；2015年11月，光伏發(fā)電短期和超短期預測；2016年1月，光伏發(fā)電概率預測；2016年7月，風光火蓄協(xié)調實時閉環(huán)控制，新能源調度運行指標統(tǒng)計系統(tǒng)；全面實現(xiàn)可觀、可控、可預測。
2.3總體結構
三、解決方案詳解
3.1信息采集與監(jiān)控
宏觀概況、微觀細節(jié)、數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)波動變化大，如何看得見摸得著。
專用信息采集方案：專用通道、專用設備、擴展通信規(guī)約；
宏觀微觀兼顧：升壓站、風電機組、光伏逆變器；
準確及時的歷史數(shù)據(jù)：設備級采樣和統(tǒng)計、實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)混合采集；
大容量數(shù)據(jù)采集處理傳輸：并行采集、負載均衡、斷點續(xù)傳、文件緩沖、存儲分區(qū)。
3.2功率預測
如何預測：時間尺度預測方法、限電問題、點預測或帶預測、如何科學有效評估。
新能源隨機性和波動性：
?。?）日前計劃開機方式安排，短期預測（0-48小時）基于數(shù)值天氣預報；物理和統(tǒng)計方法結合：預測風速/輻照度è預測功率；智能方法直接預測：人工神經網絡（ANN）、支持向量機（SVM）；
?。?）日內滾動計劃、超前控制、實時交易，超短期預測（0-4小時）數(shù)值天氣預報+實測風速/輻照度è預測風速/輻照度è預測功率；支持向量機（SVM）、支持向量回歸（SVR）、相似樣本篩選算法。
與內蒙古氣象局合作
數(shù)值天氣預報：（1）風電，350m以下分層（至少包括：0m、30m、50m、70m、100m、120m、150m層高），風速/風向/氣溫/濕度/氣壓；
?。?）光伏發(fā)電：水平面總輻射輻照度、水平面散射輻射輻照度、水平面直接輻射輻照度、風速/風向/氣溫/濕度/氣壓、高云量/中云量/低云量。
樣本篩選：S型曲線統(tǒng)計擬合、灰色關聯(lián)、基于功率區(qū)間近鄰距離樣本篩選、相似度和遺忘因子結合。
概率預測：非參經驗分布假設、模糊推理模型、預測條件分類、修正原始預測曲線。
預測評估：爬坡預測評估，調峰跟蹤速率；極值預測評估，調峰備用容量；考慮調峰能力限值評估，實時調峰容量。
基于波動特征分析的風電爬坡檢測和預測評估方法：基于波動特征分析的爬坡檢測算法，基于爬坡事件的極值優(yōu)化檢測算法，爬坡的誤差帶和相關性評價算法，極值的正確率、漏報率、誤報率。
考慮電網調峰能力限值的功率預測評價指標算法：按峰、平、谷不同時段，計算加權平均準確率。
3.3新能源AGC
如何控制：風光火蓄如何協(xié)調、三公調度、性能如何評價。
風光火蓄協(xié)調實時閉環(huán)控制
火電調節(jié)優(yōu)先，風光蓄緊急輔助，新能源接納最大化，新能源發(fā)電進度均衡；
風光火蓄有序協(xié)調，保障新能源場站利益，多種分配策略；
首先火電參與ACE調節(jié)；其次抽水蓄能參與調節(jié)；緊急情況下，新能源參與調整，同時與火電AGC通信；調整結束后，對上次參與調整的新能源進行開放或維持，保證新能源最大化接納。
斷面、場群自動調整：確保斷面不越限，自動消除斷面越限；保證斷面內場站發(fā)電利用小時數(shù)；保證斷面內場站有功出力最大化。
手動控制：實現(xiàn)風電場/光伏電站、場群、區(qū)域、斷面有功控制指令的計算分配和下發(fā)；消息發(fā)布；信息上報。
體現(xiàn)三公調度的多種功率分配策略：裝機容量比例；發(fā)電能力比例；發(fā)電進度均衡；并網綜合評分：場站信息上傳率，設備可用率，數(shù)據(jù)準確率，AGC可用率、AGC控制性能指標，AVC可用率、AVC控制性能指標，低電壓穿越功能得分，功率預測準確率、功率預測上報率。
AGC性能指標
啟動響應時間<20s、控制響應時間<120s、控制最大偏差≤裝機容量的3%、控制超調量≤裝機容量的10%、控制速率限制≥5MW/min、控制性能綜合指標Kp≥1、控制速率考核指標K1≥1、控制精度考核指標K2≤1、啟動響應時間考核指標K3≤1、控制速率精度考核指標K4≤1、可用率≥98%。
