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隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷推進，以光伏為代表的新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，帶來綠色電力的同時，也對電網(wǎng)供需平衡帶來了挑戰(zhàn)。

衢州地區(qū)光伏資源豐富，光伏發(fā)電裝機占比已突破40%，高峰時段，衢州地區(qū)60%的供電都來自光伏發(fā)電。光伏電站有光即發(fā)，無光即停，有著顯著的“靠天吃飯”特性，這也導(dǎo)致了天氣一旦發(fā)生變化，電網(wǎng)供電能力將會產(chǎn)生大幅波動。一般情況下，電網(wǎng)調(diào)度員只能在波動發(fā)生后被動應(yīng)對。

現(xiàn)在，這里的調(diào)度員們有了“水光儲互濟，提前預(yù)判，主動干預(yù)”的新手段——7月25日，國網(wǎng)衢州供電公司水光儲余缺互濟智能柔性精準調(diào)控系統(tǒng)上線試運行，通過水電、光伏、儲能等多種資源靈活接入與協(xié)調(diào)運行，實現(xiàn)分布式電站由“獨立運行，各管一家”向“余缺互濟，集群調(diào)控”模式轉(zhuǎn)變。

什么是“水光儲余缺互濟”？

“水光儲余缺互濟”是指利用水電與儲能的調(diào)節(jié)特性，來平衡光伏發(fā)電波動。簡而言之，就是通過水電與儲能，在光伏發(fā)電能力較多時消納多余電能，在光伏發(fā)電能力不足時補足電能缺口。

電力調(diào)控是一項精細且復(fù)雜的工作策略，要讓隨機波動的用電負荷與隨機波動的發(fā)電電源達到平衡。以往，電網(wǎng)調(diào)控員主要憑借經(jīng)驗，在波動產(chǎn)生后調(diào)配資源，進行“填填補補”，不能最大程度發(fā)揮源網(wǎng)荷儲協(xié)同配合能力。

國網(wǎng)衢州供電公司以“水光儲余缺互濟”為目標，讓電網(wǎng)負荷資源“可觀、可測、可調(diào)、可控”，目前已匯聚衢州地區(qū)96萬千瓦水電、光伏與儲能資源，將其融為一體進行調(diào)度運行管理，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度由日前調(diào)節(jié)向日內(nèi)調(diào)節(jié)，由事后調(diào)節(jié)向事前調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)變，準確性和靈活性迎來了質(zhì)的飛躍。

準確且完備的數(shù)據(jù)，是確保水光儲余缺互濟智能調(diào)控系統(tǒng)“可觀、可測、可調(diào)”的首要要素。為此，工作人員通過現(xiàn)場布置的數(shù)據(jù)采集裝置結(jié)合多種外部數(shù)據(jù)源充分采集水文、氣象及電網(wǎng)信息，匯集了3000多萬條數(shù)據(jù)，形成了衢州地區(qū)“源網(wǎng)荷儲數(shù)據(jù)資源池”。圖片

資源池內(nèi)不僅包括了衢州地區(qū)裝機容量、發(fā)電量、用電量，還包含了不同區(qū)域光照、溫度、濕度、降雨、水位、水流、流域、儲能值等，借助“北斗”的高精度定位，即使是偏遠地區(qū)的水域情況以及氣象信息都能精準獲取。

系統(tǒng)通過實時感知并直觀呈現(xiàn)的形式，讓電網(wǎng)的實時負荷、可調(diào)能力、資源類型等變得“隨時隨地一目了然、盡在掌控”。

開展水光儲精準預(yù)測——可測

做到可觀只是第一步，緊接著，工作人員基于數(shù)據(jù)資源池內(nèi)的多重數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)與人工智能分析的技術(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)積累與算法迭代進化，可以不斷提升電網(wǎng)、水電、光伏的預(yù)測能力，也即所謂的越用越準。

如今，借助系統(tǒng)，衢州電網(wǎng)的日前負荷預(yù)測精度提升至97.3%；光伏側(cè)，利用每個光伏站周圍的輻射量、光照時長和氣象條件，將日前光伏預(yù)測精度提升至94.5%；水電側(cè)，利用5G、北斗等先進技術(shù)獲取的流域、水情等分散數(shù)據(jù)，將水電發(fā)電能力感知從庫容電站向徑流電站不斷延伸，對水電的調(diào)節(jié)能力持續(xù)加強。

更加精準的預(yù)測，實現(xiàn)了對電網(wǎng)運行變化趨勢更為精確的感知，為電網(wǎng)運行方式的提前調(diào)整提供了可靠依據(jù)，為電網(wǎng)靈活精準調(diào)節(jié)提供基礎(chǔ)。

搭建水光儲一體化虛擬電廠——可調(diào)

掌握了電網(wǎng)的過去、現(xiàn)在和未來，就可以對全域可調(diào)資源進行動態(tài)評估。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，工作人員整合水電站流域關(guān)聯(lián)模型、水電及光伏出力模型以及儲能電池充放電模型，搭建出水光儲為一體的虛擬電廠，將可調(diào)資源進行整合，統(tǒng)一調(diào)度。

充分考慮水電、儲能電站雙向調(diào)節(jié)特性、上下游水電站之間的水流關(guān)聯(lián)，將虛擬電廠的調(diào)節(jié)能力擬合成一條精準的電網(wǎng)實時可調(diào)能力曲線，幫助電網(wǎng)調(diào)度員實時、直觀掌握全網(wǎng)可調(diào)資源的裕度。

快速協(xié)同應(yīng)對瞬息萬變——可控

有了“數(shù)據(jù)資源池”“精準預(yù)測”以及“一體化虛擬電廠”的支撐，水光儲余缺互濟智能柔性精準調(diào)控系統(tǒng)相當于一個決策大腦，基于精準的預(yù)測結(jié)果，快速、及時應(yīng)對電網(wǎng)的瞬息萬變。

通過實時滾動更新電網(wǎng)供需缺口和可調(diào)節(jié)能力，系統(tǒng)可以快速生成機組調(diào)度策略表。在電網(wǎng)供電能力較強時，優(yōu)先安排水電站蓄水或儲能電站充電，讓虛擬電廠充電備用。在電網(wǎng)供電能力不足時，讓虛擬電廠放電，并優(yōu)先調(diào)用大容量、低成本的水電，精準控制水電站有序開停機，發(fā)揮全流域水電合力優(yōu)勢。同時，將儲能電站作為靈活輔助，安排合適的時間進行充放電，最大程度地發(fā)揮水電、光伏、儲能的合力作用。

水光儲余缺互濟優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)是如何運轉(zhuǎn)的呢？

案例：某天上午，水光儲余缺互濟優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)自動實時獲取的氣象信息，得知中午衢州某區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)局部強對流天氣。系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)算法推算，在4小時后，衢州光伏出力將下降5萬千瓦。同時結(jié)合預(yù)測到的中午用電高峰數(shù)據(jù)，系統(tǒng)彈窗提醒調(diào)度員從12點30分開始，將有持續(xù)60分鐘的6萬千瓦頂峰調(diào)節(jié)需求。

根據(jù)預(yù)測提供的調(diào)節(jié)需求，系統(tǒng)立即調(diào)取當前水電站和儲能電站運行信息，在10分鐘后生成了一份調(diào)度策略表，要求儲能電站即刻開始充電，并提前規(guī)劃好水電機組的開機計劃。當光伏出力受天氣影響下降且中午用電高峰來臨時，由儲能和水電形成綜合充電寶進行有序放電。

相比于以往電網(wǎng)波動出現(xiàn)后才開始的緊張調(diào)節(jié)，有了系統(tǒng)提供的信息與策略支持，各種調(diào)節(jié)手段已經(jīng)提前響應(yīng)，精準地發(fā)揮著調(diào)節(jié)電網(wǎng)供需平衡的作用。

水光儲余缺互濟智能柔性精準調(diào)控系統(tǒng)能輸出高精度預(yù)測與智能調(diào)控策略，輔助電網(wǎng)調(diào)度運行決策，進一步提升衢州地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度調(diào)節(jié)的靈活性與準確性和迎峰度夏期間電網(wǎng)保供能力。

原標題：“水光儲”精準靈活互濟，電力調(diào)度更easy