追风逐日测绿电 风光无限蓄势能——甘肃提高风光电功率预测水平助力新能源高质量消纳
2022-03-27 21:44
甘肃酒泉千万千瓦级风电基地。
新甘肃·甘肃日报记者 王占东
3月17日清晨，太阳跃过地平线，世界风库——瓜州，又迎来了风光满满的一天。
瓜州北大桥桥西三风电场的画面，实时传输到千里之外的兰州——甘肃电投集团总部新能源集控中心功率预测系统的监控屏幕上，前后方的职工正密切关注着风的讯息。他们要赶在7点前预测出电场3月18日的功率，并向国网甘肃省电力公司调度控制中心（省调）申报预测数据和发电计划。
瓜州北大桥桥西三风电场一角。
这也是前方电场和后方功率预测系统一天中最紧张的时段。从甘肃电投集团总部新能源集控中心功率预测系统的监控屏幕上，可以看出电场3月18日预测的发电量为201.61万千瓦时。
“这个数据很重要！”在甘肃电投集团总部新能源集控中心，甘肃电投集团酒泉汇能风电开发有限责任公司发电运行部主任李歆向记者说，“省调会根据这个预测功率安排电场明日发电计划。”
看着眼前的数字，李歆说：“如果实际发电量超出预报，多出的，我们可以参与当天现货交易卖出，在履行与客户的中长期供电合同之外能额外赚钱；如果实际发电量低于预报，不够的部分，要在当天现货市场买入。”
3月19日，看着3月18日的实际发电量——236.63万千瓦时，李歆向所有值班人员点赞说：“这一天我们又赚钱了！”
甘肃电投集团在兰州总部设立的新能源集中控制中心。
李歆介绍，功率预测系统主要有风功率预测系统和光功率预测系统，光功率预测系统相对稳定，完全满足电网对光功率预测的要求。由于风的随机性、波动性和间歇性较强，他们从管理机制、气象数据、算法模型、数据质量和技术支撑等5个方面加强风功率预测系统能力优化，从算法和气象两个方面进行多源多模型策略升级优化，研发长期预测数据分析功能，导入历史数据复盘功能，实现历史数据和未来预测的对比分析，风光功率预测准确率达到90%以上，有效提高新能源并网比例。
去年以来，甘肃电投集团还基于风光功率预报技术，开展了风电场终端机组智能化升级改造，为每台风机更换精度更高的风向标、风速仪，风机主控系统智能变桨、智能动态风能捕获、风向偏差校正实现智能并网控制，机组可利用率提升至99.57%。
甘肃电投集团投资开发的光伏发电站。
风起风车舞，日出光电生。
在金昌金泰东大滩200MW光伏电场，两套光功率预测系统随时可对发电场未来7天和未来4小时内的功率进行预测，准确率在92%以上。
金川镍都实业有限公司党委书记、甘肃金泰电力有限责任公司董事长姚辉介绍，他们还建设了斜单轴跟踪光伏子阵，采用天文算法（时控），确定太阳的精确方位角度，并通过传感器获得跟踪器实时位置，进行理论位置与实际位置对比，使装载跟踪系统的光伏板可随着太阳角度的变换而转动，保证阳光直射光伏板，发电量提高8%到12%。
金昌金泰东大滩200MW光伏电场的气象仪器。新甘肃·甘肃日报记者 王占东 摄
国网甘肃电科院可靠性管理专业技术专家郑伟介绍，新能源功率预测是保障电力系统安全稳定运行和促进新能源高效消纳的重要技术手段，电网调度部门可根据预测结果进行全网电力平衡、优化机组启停计划，为新能源发电预留消纳空间。发电企业可根据预测结果合理安排检修计划、参与市场竞价，提升运营收益。
特别是近年来，为拓展新能源消纳市场，甘肃不断探索新能源参与市场的模式。2021年5月1日，甘肃新能源现货市场建设引入用户侧，采取用户自愿参与的原则，通过参与现货市场，用户改变用能习惯，在煤价高涨的前提下，不同程度降低了用能成本。通过用能价格激发用户侧调节潜能，实现荷随源动。而现货双边市场长周期结算试运行工作，将新能源发电中长期与现货市场高度关联，对新能源的预测尺度和准确率提出更高的要求。
国网甘肃省电力公司调度控制中心。新甘肃·甘肃日报记者王占东 摄
“电网的调峰和电力电量平衡离不开对风光功率的预测，且对预测准确率要求已到前所未有的地步！”国网甘肃省电力公司调度中心系统运行处副处长刘克权介绍，为提高预测准确率，国网甘肃省电力公司建成了风光资源监测预测网络及状态评估体系。
近年来，国网甘肃省电力公司建成了44座测风塔、18座测光站、10座全天空成像仪、10座沙尘雾霾信息监测站，与新能源场站气象数据紧密结合，为新能源功率预测精度提升提供了可靠的数据支撑。在助力甘肃2021年圆满完成电网保供任务中，该公司年初测算2021年新能源发电量432亿千瓦时，实际完成438亿千瓦时，准确率高达98.63%。测算利用率96.8%，实际完成96.83%，测算偏差0.03个百分点。
位于瓜州的±800千伏祁连换流站。
郑伟介绍，“十四五”期间，国网甘肃省电力公司将推动开展空间分辨率更高、时间间隔更小、精度适用性更强的新能源发电功率预测技术科技攻关和创新实践，全力保障电网安全稳定和电力可靠供应。
甘肃特高压输电线路。
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