近十年來炎蹬，隨著新能源裝機的快速增長及電網(wǎng)建設的不斷加強盹屠，新能源上網(wǎng)電量逐年增加，為我國節(jié)能減排做出了突出貢獻搬设。新能源并網(wǎng)運行技術(shù)取得了明顯進步穴店，安全運行水平大幅提高，為風電成為非水的第二主力電源提供了強有力的技術(shù)保障拿穴。但是泣洞，由于電網(wǎng)調(diào)峰能力不滿足新能源持續(xù)迅猛發(fā)展的需要，消納空間嚴重受限贞言，棄風棄光率逐年上升斜棚，新能源發(fā)展似乎已進入瓶頸期。

去年11月7日國家能源局發(fā)布了《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》该窗，規(guī)劃強調(diào)到2020年我國非化石能源消費占一次能源比重達到15%弟蚀，風電裝機達到2.1億千瓦，太陽能發(fā)電1.1億千瓦酗失，新能源開發(fā)按照集中與分散并舉义钉、就近消納為主的原則，同時依托電力輸送大通道规肴，“三北”地區(qū)可再生能源跨區(qū)消納4000萬千瓦捶闸。今年1月5日《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》正式發(fā)布，“十三五”期間要集中力量在可再生能源開發(fā)利用特別是新能源并網(wǎng)技術(shù)和儲能塞姻、微電網(wǎng)技術(shù)上取得突破蚌长，全面建設“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的惕，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，增加新能源消納能力绵顷。

根據(jù)《規(guī)劃》的意見补屎，需要破除新能源發(fā)展瓶頸、開拓更廣的發(fā)展空間螺蜻，因而智慧新能源的理念應運而生——利用電網(wǎng)運行控制技術(shù)的進步臣搏、交直流混聯(lián)大電網(wǎng)優(yōu)勢、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的挖掘剪酵，智慧新能源應具備獲得全景信息陨否、智能控制及運維、自主交易及決策药呜、多維開放的數(shù)據(jù)分析殃通、評估及預測的能力，建設“全景奄础、廣域陋气、開放”式的智慧新能源劳吠，應成為下一步新能源發(fā)展的技術(shù)路線引润。

一、“全景”式運行的新能源理念

“全景”式運行新能源應包含全范圍的消納市場痒玩、集群控制淳附、功率預測和安全運行。

1.全范圍新能源消納市場：雖然部分新能源大省的裝機比例已經(jīng)達到30%甚至突破50%蠢古，年上網(wǎng)電量比例也已經(jīng)超過10%奴曙，但全國電網(wǎng)非水新能源電量比例也只有不到4%，更大范圍的市場消納存在增加空間草讶。通過近十年的電網(wǎng)建設洽糟，目前我國電網(wǎng)已經(jīng)成為世界上運行電壓等級最高、控制最復雜堕战、輸送潮流最大的電網(wǎng)坤溃，新能源輸送消納市場已經(jīng)明顯擴大。為了進一步增加接納能力嘱丢，需要結(jié)合已經(jīng)建成及正在規(guī)劃建設中的特高壓交直流通道薪介，充分發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的能力，挖掘交流電網(wǎng)強大的安全支撐能力及直流的潮流調(diào)整能力腔益。擴大電網(wǎng)柔性化建設改造范圍草教，利用柔性交流、柔性直流等技術(shù)手段舰打，提高電網(wǎng)運行靈活性经禽、減少電網(wǎng)安全約束，開展全國范圍內(nèi)風、光可剪、水電的聯(lián)合互濟麸癌，壓縮火電開機，進一步增加新能源的跨區(qū)輸送弄袜。

2.全過程新能源集群運行控制：已經(jīng)基本普及的AGC性躬、AVC在新能源并網(wǎng)中發(fā)揮了重要作用，需要實現(xiàn)全覆蓋女溺。在各省俱挨、風區(qū)及風光場實施分級集群控制，在處于電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的風光場建設電池敛竭、飛輪漓拾、蓄熱等形式的儲能系統(tǒng)，運用儲能技術(shù)戒祠、熱電冷三聯(lián)供技術(shù)骇两、能量路由器技術(shù)推廣分布式電源，同時將相關(guān)場群關(guān)聯(lián)成為“虛擬電場”姜盈，在電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度下實現(xiàn)有功功率的全范圍優(yōu)化協(xié)調(diào)控制及無功功率的分區(qū)平衡低千。

3.全景式新能源功率預測：根據(jù)我國氣候特點，實施“全景”式集合功率預測馏颂。建立“三北”地區(qū)的風電及光伏功率預測中心示血、東部的海上風電功率預測中心、中南部的水電預測中心救拉，根據(jù)各地區(qū)預測開展全范圍能源互濟难审。

學習美國及歐洲的先進經(jīng)驗，開展包含誤差概率的集合預報亿絮，在誤差概率小的預報時段將新能源預報納入電網(wǎng)實時平衡告喊，以充分挖掘電網(wǎng)調(diào)峰潛力。

4.全過程新能源安全保障：開展新能源運行的動態(tài)安全評估派昧。通過對大量電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的分析惯慎，利用并行計算能力，實現(xiàn)大容量新能源運行情況下启中，電網(wǎng)安全性的實時評估庭训。評估結(jié)果用于電網(wǎng)調(diào)度接納新能源的實時評估輔助決策。

全面落實風電高疯食、低電壓穿越治理恰日，統(tǒng)一制定風光電場內(nèi)相關(guān)設備的運行電壓標準，避免大面積脫網(wǎng)及無序脫網(wǎng)事故發(fā)生梅明。同時控制大面積脫網(wǎng)后的自并列行為姐淫，減少事故情況下對電網(wǎng)的二次沖擊般迈。在建設運行好風光場SVC、SVG等動態(tài)無功設備的同時匠泵，在部分重要的電網(wǎng)匯集站增加動態(tài)無功設備恋赎，以解決新能源極大功率時的電壓問題。

二了酌、“廣域”式感知的新能源理念

“廣域”式感知的新能源應該是互聯(lián)網(wǎng)+電力系統(tǒng)的模式疾浓，利用大數(shù)據(jù)挖掘手段，把新能源的消納從發(fā)電对嚼、電網(wǎng)擴展到規(guī)劃設計夹抗、預測、運維纵竖、綠電證書交易漠烧、新能源使用等環(huán)節(jié)。

1. 新能源發(fā)展的規(guī)劃靡砌、統(tǒng)計已脓。分析新能源運行的歷史數(shù)據(jù)，包括不同年份和季節(jié)的風資源通殃、光輻照度情況度液，電網(wǎng)運行及約束情況，棄風棄光統(tǒng)計邓了、功率預測的電量誤差率恨诱，用于向政府媳瞪、行業(yè)內(nèi)發(fā)布相關(guān)信息骗炉，指導新能源發(fā)展規(guī)劃。

2. 風光場站運行維護蛇受、優(yōu)化檢修應用榛覆。挖掘歷史數(shù)據(jù)，包括風光設備及場站運行可用率菱脯、設備故障率及故障類型等跃等；分析預測數(shù)據(jù)，包括功率預測及交易信息湘秀，由運行業(yè)主與維護方在數(shù)據(jù)交易平臺上進行直接數(shù)據(jù)交易喉投，確定維護價格及優(yōu)化檢修安排。

通過風光場數(shù)據(jù)的傳輸共享军含，在強大的后臺分析決策系統(tǒng)支持下种车，達到風機的最優(yōu)轉(zhuǎn)矩控制和葉尖速比。實時分析不同風向?qū)Πl(fā)電功率的影響孩砸，優(yōu)化開機匿贝，實現(xiàn)全場功率最大化搬洪，以及根據(jù)風向變化提前調(diào)整偏航，做到新能源運行狀態(tài)的自適應主動調(diào)整丁傲，以減少機械載荷燃拥、提高抗疲勞強度、提升發(fā)電量匈勋。

正是基于以上理念礼旅，MECAL公司的風電場智能運維服務，通過SCADA系統(tǒng)洽洁、設備監(jiān)測傳感器及運維日志等數(shù)據(jù)監(jiān)控風場運行性能各淀，分析評估設備運行趨勢、跟蹤發(fā)電量诡挂，形成日碎浇、周、月璃俗、年度評估報告奴璃，結(jié)合豐富的專家經(jīng)驗和成熟的工具，提出檢修維護建議及維護成本預測城豁，實現(xiàn)了檢修的優(yōu)化和可預測化苟穆。

3. 新能源參與電力市場化交易的預測及發(fā)布。根據(jù)電網(wǎng)運行相關(guān)數(shù)據(jù)信息唱星，由電網(wǎng)調(diào)度預測新能源可參與電力市場化交易的容量雳旅、電量、交易時段及電價局硝、棄風棄光率忱痴，并通過互聯(lián)網(wǎng)向電力交易各方發(fā)布。發(fā)電方及電力用戶根據(jù)發(fā)布的信息調(diào)整生產(chǎn)計劃來增加消納新能源焙逝，實現(xiàn)新能源消納的自主決策

4. 新能源發(fā)電功率預測蚪应。分析不同的季節(jié)、氣候過程年笋、局部氣溫伍戚、空氣密度、風向雌她、局部地理特征透汞、場站內(nèi)單機之間尾流相互干涉與發(fā)電功率之間的深層次關(guān)聯(lián)，挖掘歷史數(shù)據(jù)政用，計算形成風電預測的準確率評價體系薄肉，包括極值預測、爬坡預測翰鲸、正負偏差預測的準確率复答，用于修正預測結(jié)果相速、提高精度，并通過互聯(lián)網(wǎng)公開發(fā)布鲜锚。

三突诬、“開放”式挖掘的新能源理念

目前一些大型風電企業(yè)已經(jīng)建立了數(shù)據(jù)中心及分析平臺，但數(shù)據(jù)來源有限芜繁、各自隔離旺隙，無法建立數(shù)據(jù)的資產(chǎn)管理理念及充分發(fā)揮全數(shù)據(jù)優(yōu)勢，最先進的IT技術(shù)難以引入骏令。開放式新能源應利用云計算蔬捷、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)及智能應用技術(shù)榔袋，在政府支持下建設獨立運營的新能源數(shù)據(jù)服務云平臺周拐，有條件地開放新能源運行及維護、電網(wǎng)運行及約束凰兑、氣象資源妥粟、預測、生產(chǎn)銷售等數(shù)據(jù)吏够，把數(shù)據(jù)作為資產(chǎn)進行管理犀进，厘清數(shù)據(jù)資產(chǎn)的所有權(quán)、使用權(quán)织扰、維護職責膊节、價值評估和交易流程、安全保障率肉，并從使用范圍及挖掘方式兩方面有條件開放原拉。

1.開放范圍應包含政府主管部門及氣象部門、規(guī)劃設計方屏烂、投資方燃圾、電力運營維護方、設備制造方巾割、行業(yè)協(xié)會、電力交易機構(gòu)焰醇、電力用戶等昧甲。通過數(shù)據(jù)開放，為投資決策提供參考腿扒、優(yōu)化風電選址及檢修昼牛、深化運行分析。搭建開放的新能源電力交易平臺康聂，在平臺上進行綠證交易贰健、電力現(xiàn)貨交易胞四，實現(xiàn)可交易的新能源電力及電量預測、交易意愿申報伶椿、交易實施及評估辜伟、監(jiān)管，從而實現(xiàn)新能源生產(chǎn)和交易的去中心化脊另、分散化导狡。

2.開放挖掘方式及結(jié)果。制定開放式的數(shù)據(jù)服務云平臺架構(gòu)技術(shù)標準偎痛，按照授權(quán)開放架構(gòu)旱捧。云平臺發(fā)布新能源運行相關(guān)基礎(chǔ)信息，研制數(shù)據(jù)挖掘工具踩麦，按合同約定獲取及傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)流枚赡。獲得授權(quán)者可自主添加應用模塊、自行研發(fā)挖掘工具谓谦，有條件開放挖掘結(jié)果痴坦，形成新能源大數(shù)據(jù)的獲得、挖掘翎襟、傳輸遏谭、交易、發(fā)布全流程寿针。

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