風(fēng)光儲全景一體化監(jiān)控系統(tǒng)主界面上呈現(xiàn)出橙、藍、黃、紅、綠、五條曲線:橙色代表儲能電量,與藍色的風(fēng)電出力、黃色的光伏出力正好形成了互補。綠色曲線則是整個電站實際發(fā)電出力,正圍繞著紅色的發(fā)電計劃曲線小幅度波動。
這就是國家風(fēng)光儲輸示范工程中整個聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的控制核心,——風(fēng)光儲全景一體化監(jiān)控系統(tǒng),由國電南瑞自主研發(fā)。該系統(tǒng)堪稱風(fēng)光儲電站的“智慧大腦”,通過風(fēng)電、光伏、儲能三種電源的互補協(xié)調(diào)控制,改善風(fēng)電、光伏出力的波動性和間歇性,使風(fēng)光儲電站對電網(wǎng)的輸出特性類似于常規(guī)能源,可以安全穩(wěn)定地并入電網(wǎng)運行,標志著我國在新能源綜合利用技術(shù)方面取得重大突破。
風(fēng)光儲全景一體化監(jiān)控系統(tǒng)在發(fā)電控制、電壓控制、利用功率預(yù)測技術(shù)制定發(fā)電計劃、運行分析、全景監(jiān)視等方面都取得了一系列創(chuàng)新和突破。在發(fā)電控制方面,系統(tǒng)采用了“多能互補”技術(shù),提供了多種發(fā)電控制模式,可以實現(xiàn)在風(fēng)、光、儲不同組合下的平滑控制、跟蹤計劃、跟蹤網(wǎng)調(diào)指令、跟蹤給定目標等控制。在電壓控制方面,則采用了“多源協(xié)同”技術(shù),全天候綜合利用風(fēng)光儲發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部的多種無功電源。
可視化技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)的操作更加便捷。在清晰的系統(tǒng)界面前,工作人員可直觀地監(jiān)控整個電站風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的發(fā)電情況。以風(fēng)電場為例,小東梁和孟家梁兩個風(fēng)場的每臺風(fēng)機的運行狀態(tài)都在“智慧大腦”的有效監(jiān)控之下。一旦某個風(fēng)機出現(xiàn)故障,系統(tǒng)界面便予以警示,點擊風(fēng)機圖標后還可以分析風(fēng)機內(nèi)部各關(guān)鍵組成部件的運行數(shù)據(jù),如發(fā)電機、風(fēng)輪、齒輪箱等部件運行狀態(tài),工作人員由此可以作出相應(yīng)的檢修決策。
在發(fā)電計劃方面,系統(tǒng)應(yīng)用了風(fēng)光儲日前優(yōu)化調(diào)度技術(shù),根據(jù)未來一定周期,如短期(24小時)甚至是超短期(未來2至4小時)風(fēng)力發(fā)電能力預(yù)測、光伏發(fā)電能力預(yù)測和儲能能力,按照風(fēng)光儲功率波動最小、調(diào)峰能力最大等目標,制定最優(yōu)短期風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電計劃。此前,這項技術(shù)的應(yīng)用在國內(nèi)外尚屬空白。
“由于全景一體化監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)風(fēng)光儲‘加法’組合這種復(fù)雜方式下的有功、無功控制,在其它的組合方式下,這套監(jiān)控系統(tǒng)只需要適當(dāng)做‘減法’就可以適用于風(fēng)單獨、光單獨、風(fēng)光組合、風(fēng)儲組合、光儲組合等方式。因此,全景一體化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用前景是非常廣泛的。”國網(wǎng)電科院電網(wǎng)技術(shù)專家高宗和自豪地說。
國家風(fēng)光儲輸示范工程于2011年12月25日建成投產(chǎn),位于河北省張北縣,該工程是目前世界上規(guī)模最大的,集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能、智能輸電于一體的新能源綜合利用平臺,也是國家金太陽工程重點項目、國家科技支撐計劃重大項目和國家電網(wǎng)公司堅強智能電網(wǎng)首批試點項目。工程一期已建成風(fēng)電10萬千瓦、光伏發(fā)電4萬千瓦、儲能2萬千瓦,配套建設(shè)風(fēng)光儲輸聯(lián)合控制中心及一座220千伏智能變電站。目前,風(fēng)光儲全景一體化監(jiān)控系統(tǒng)運行良好。