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1、以风电提质增效为目标的新能源“两个以风电提质增效为目标的新能源“两个细则”策略分析与研究细则”策略分析与研究摘要：目前我国新能源大规模并网运行给国家能源转型做出了重要贡献，累计装机容量已位居世界前列。随着高比例随机性、波动性、间歇性的新能源集中接入电网，电网的调频压力及安全运行风险不断增大，2019 年新能源首次纳入华中区域“两个细则”管理。本文将针对重庆区域风电场受地理环境的约束，存在着风资源匮乏，风机设计利用小时数低等不利局面，通过分析“两个细则”在安全管理、调度管理、检修管理、技术指导管理四方面共 10 项考核指标体系，深挖风电提质增效潜能，深入研究“两个细则”运行策略，实现减少考核、增
2、加补偿创效益。关键字：新能源 两个细则 指标分析 策略研究1 引言新能源作为一种新的发电形式，其并网运行对电网的影响不同于常规电源，其固有的随机波动性、对电网的调频压力及安全运行风险不断增大，主要体现在以下 4 各方面：一是导致电力系统备用容量需求增加；二是电力系统惯性响应和一次调频能力降低；三是新能源机组产生的次同步谐波引发宽频震荡；四是新能源机组耐频耐压能力不足问题突出，基于以上主要因素，作为未来电网中的重要电源，新能源越来越被认为应该具备类似于传统电源的有功控制和频率调节等辅助服务能力，新能源主动参与电网频率调整已经成为保障风电、光伏并网安全、提高新能源消纳空间的必然选择。“两个细则”是
3、发电厂并网运行管理实施细则和并网发电厂辅助服务管理实施细则。简单来说，若要提高新能源的消纳，势必要减少火电的出力，但火电又承担着电网的调峰功能，为了平衡火电与新能源之间的出力以及利润分配，同时平滑电网的出力曲线，就必须要对新能源进行考核。比如在风资源比较好的西北地区，在 2017 年之前，由于限电率过高，对于新能源机组来说，无法发电意味着补贴与脱硫煤电价的双重损失。而在限电下降之后，新能源出力多了，就需让利给承担调峰功能的火电机组。这其中既需要考量电网安全运行的影响，又必须均衡不同发电企业的利益，这就是两个细则存在的根本意义。2 区域现状分析2.1 新能源比重日益增高2019 年重庆电网风电总
4、装机 58.325 万千瓦，占全网统调总装机的 2.89%。2019 年重庆网内风电场来风总体正常，全年风电累计发电量 10.72 亿千瓦时，占全网总发电量的 1.77%。全网风电平均利用小时 2040 小时；光伏总装机 57.97 万千瓦，占全网统调总装机的 2.87%。全年光伏累计发电量 3.00 亿千瓦时，占全网总发电量的 0.50%。全网光伏平均利用小时 594 小时。2020 年底风电装机容量将达 145.325 万千瓦，区域新能源比重日益增高。2.2 电源结构深刻变化目前湖北电网包括风电在内的新能源装机已达约 500 万千瓦，约占统调总装机容量的 8%，且发展迅猛，预计“十三五”末
5、期将达 850 万千瓦，占比超过 10%；同时，随着陕北-武汉特高压直流工程的投运，湖北区外受电规模将新增 1000 万千瓦。预计新能源和直流受电对湖北常规电源的替代量将超过 1000 万千瓦。2.3 大规模直流受电对电网调频提出更高要求目前交流电网的单一故障即可能导致特高压直流多次换相失败甚至闭锁，华中电网承受大功率扰动冲击的概率显著增加；同时，渝鄂背靠背直流投运后华中电网的惯量降低、调节能力下降。2.4 常规机组调频能力不足风电、光伏和直流受电大规模取代网内常规机组的同时，却无法提供相应的转动惯量。目前，风电、光伏未承担调频、调压和调峰义务，还向电网引入大量随机功率波动，进一步增大了网内常
6、规机组的运行压力，预计“十三五”末期华中电网的抗扰动能力、频率调节特性和稳定性面临严重挑战。2.5“两个细则”考核走在前面国家能源局华中监管局结合区域电力系统管理的实际，遵循“确保系统稳定，兼顾各方利益，规范市场秩序”的原则，从管理规则（两个细则）完善修订入手，解决当前问题的具体技术要求，保障系统安全稳定优质运行、促进厂网协调、维护各电力企业合法权益，这就需要“两个细则”考核要求走在前面。其中，并网运行管理细则为罚分部分，辅助服务管理细则为奖分和分摊部分。3.指标分析华中区域“两个细则”（2019 版）较（2011 版）主要增加了如下重要内容：一是在原标准风电场有功功率控制要求的基础上，增加了
7、风电场应能够自动计算风电场理论可发功率及备用容量，具备自动发电控制功能等基本要求。二是增加了风电场惯量响应与一次调频，随着新能源占比增大，原有火电、水电调频能力不足，需要新能源参与频率控制。三是扩展了风电场风功率预测系统功能要求，新增了风功率预测精度要求。四是在原有低电压穿越要求基础上，进一步明确了风电场低电压穿越控制性能要求，新增了风电场的高电压穿越能力和连续故障穿越能力要求。五是修订了风电场频率适应性要求。六是修改了风电场测试和验证内容。图一：并网运行管理规则对比3.1 功率预测考核功率预测考核包括日前功率预测和超短期功率预测两部分，风电场次日 0-24h 日前功率预测准确率小于 80%，
8、日考核电量=（80%准确率）PN1（小时）；风电场次日 0-24h 日前预测与实际功率相关性系数0.68，每次按照风电场当月上网电量的 0.1%考核；风电场超短期功率预测第 4 小时的准确率85%时，日考核电量=（85%准确率）PN1（小时）。3.2 新能源 AGC 考核20MW 及以上风电场、10kV 及以上集中式光伏电站应具备有功功率调节能力，需配置有功功率控制系统，接收并自动执行电力调度机构远方发送的有功功率控制指令（AGC 功能），不具有功功率调节能力的风电场、光伏电站，每月按照全场站当月上网电量的 2%考核。3.3 一次调频考核30MW 及以上的风电场、10kV 及以上并网的集中式光
9、伏电站必须具备一次调频功能，否则不允许并网运行，考核包括功能投入情况和性能，一次调频功能投入考核系数风电和光伏场站为 1% 。3.4 有功功率变化考核风电场因风速降低或风速超出切出风速而引起的有功功率变化超出限值的不予考核，10 分钟有功功率变化值被考核后将不再考核此时间段内 1 分钟有功功率变化值。3.5 新能源无功考核风电场、光伏电站应配置动态无功补偿装置，装置性能应满足电网运行的需要，不满足要求的，每月按照全场站额定容量*5 小时考核。动态无功补偿装置月投入自动可用率小于 95%的风电场、光伏电站将被考核。全月电压合格率低于 99.9%的风电场、光伏电站将被考核。若风电场、光伏电站已经按
10、照最大无功调节能力提供电压支撑，但升压站高压侧母线电压仍然不合格，该时段免于考核。3.6 新能源 AVC 考核新能源 AVC 子站各项性能应满足电网运行的需要，全月 AVC 调节合格率低于96%不满足要求的，每月按全场站额定容量*5 小时考核；全月 AVC 投运率低于 98%的风电场、光伏电站将被考核，每降低一个百分点（不足一个百分点的按照一个百分点计算）按 AVC 装置对应机组额定容量 x 0. 2 小时的标准进行考核。3.7 新能源低电压穿越考核、脱网考核1MW 以上风电机组应具备电网规定要求的低电压穿越能力，若在穿越范围内发生脱网的，自脱网时刻起该风电场同型号机组、光伏电站同型号逆变器禁
11、止并网，在此之前，每月按不具备穿越能力风机（逆变器）容量*150 小时考核。风电场、光伏电站因自身原因造成风机、光伏逆变器大面积脱网，若一次脱网总容量达到或超过其电站并网容量的 30%，每次按照额定容量 x5 小时计为考核电量。3.8 技术指导和管理考核新建、扩建风电场累计并网额定容量超过 40 兆瓦或光伏电站累计并网额定容量超过 10 兆瓦后 6 个月内向电力调度机构报送并网性能测试（检测）及评价报告，逾期未报送并网性能测试（检测）及评价报告，每月按照全场站额定容量3 小时持续考核。风电场（光伏电站）应安装满足相关技术标准的测风塔，全场站每项数据合格率应大于等于 99%，单项月数据每降低 1
12、%（含不到 1 个百分点），按照全场站额定容量0. 25 小时考核。4.策略研究4.1 加强新能源厂站设备全过程管控应严把新能源设备选型、装备制造、可研及设计阶段的管控，改建、扩建的新能源场站要及早做好技术与产品升级改进规划，加快诸如惯量响应、一次调频、高低压穿越、功率预测系统升级等软硬件技术改造工作。风（光）功率预测系统、SVG 等设备技术规范要及时报电网调度部门把关，AVC、AGC 设备最好选择与电网调度机构一致的产品便于对接。4.2 重视测风塔数据的准确性风电场内的风功率预测系统测风塔高度一定要与风电机组轮毂高度保持一致，并且测风塔位置要具有代表性，能最大限度的代表整个风电场的风资源情况
13、，如果可能可以适当增加测风塔数量，提高测风数据的准确性，根据运行经验调整风功率预测后台数据模型，使之更适合自身风电场的风资源情况。4.3 功率预测是效益提升的新途径功率预测准确率高，考核分数就会比较低，是避免被罚款的最主要手段。提升新能源场站的功率预测准确度，不但提升电网友好水平，电价的定制依赖于准确的产量预测，精准化的功率预测将成为重要的谈判筹码。4.4 定期定时关注上传率细则中月上传率标准由原来的 90%完整率提高到 95%，以短期预测文件要求每天上传一次为例，如果当月有一天未正常上传，则当月上传率为29/30=96.7%，超过一天未按时上传，则本月上传率会被考核，所以预测上传率一定不能忽
14、视，风电场一定要每天定时设专人记录和排查。4.5 优化 AGC/AVC 控制策略通过精准定位、实时跟踪、优化控制等方面全面提高 AGC/AVC 响应速度、提升控制精度，通过综合分析计算全场调节能力，优化控制策略实现对场站的实时自动控制，大幅提高功率控制精度，实现对全站出力的实时最优控制，帮助场站从容地应对“两个细则”考核。4.6 加强政策培训管理加强人员培训，认真研读“两个细则”有关条款，吃透考核什么，怎么考核，让人员熟悉考核系统，高度重视两个细则的管理工作，认真分析，包括与兄弟单位探讨、上级调度机构的沟通等，总结免考核申请的提报技巧，提什么，怎么提更容易被免考，减少考核，切实做好与电网调度部
15、门的沟通和协调，及时汇报设备异常，及时了解考核情况，提前预防，不但可以减少考核，也可以得到电网给予的补偿支持。5.结论对于新的“两个细则”的考核,虽然指标要求有不同程度提高，更加严格，但是并不是无规则可依，并且整体规则还会更加向好。新能源场站的精细化管理可谓是降成本增效益的终极出路，是新能源场站实现现代化的必然要求，必须要在设备安全运行监控、设备检修、成本控制、效益提升、人员行为管理、人员培训、工作程序等多个方面进一步提高，新能源场站只有更为精细化的管理，才能够使场站减少考核，获得更大的效益。参考文献：1.汤晓华.风力发电技术.中国电力出版社 2014.2.刘万琨.张志英.李银凤.赵 萍.风能与风力发电技术.化学工业出版社,2007.01.3.张丽英,叶廷路,辛耀中,韩丰,范高锋大规模风电接入电网的相关问题及措施J.中国电机工程学报,2010(25)4.华中区域并网发电厂辅助服务管理实施细则（2019）.5.华中区域发电厂并网运行管理实施细则（2019）.6.DL T 5383-2016 风力发电场设计技术规范.7.NB/T 31071-2015 风力发电场远程监控系统技术规程.8.DL/T 1100.1-2018 电力系统的时间同步系统.9.DLT 5003-2017 电力系统调度自动化设计规程.
