三大利器让风电并网不再难

　　针对风电并网稳定运行和有效消纳面临的巨大挑战，国网公司投入研发人员百余人，投入研究经费近4 亿元。通过自主创新和协同攻关，采用“基础研究、系统开发、试验验证、应用推广”的技术路线，在风电功率预测、优化调度、试验检测、并网仿真方面取得了技术突破，形成拥有自主知识产权的核心技术。
　　研发并投运风电功率预测系统，实现了风电可监测、可调度、可控制。
　　风电功率预测是风电纳入调度运行的基础条件。中国风电发展迅速，历史数据少，风电场地形复杂，气候类型多样；国外已有统计预测方法需大量历史运行数据，基于微观气象学
的物理方法仅适用于单一气候类型的平坦地形风电场，均无法全面满足国内风电预测的要求。
　　通过深入研究风电功率预测理论与方法，提出了基于计算流体力学的物理预测方法，实现了对大气运动过程的动态精细化模拟，解决了历史数据少、地形复杂的风电场功率预测难题。提出了物理与统计相结合的预测方法，提高了预测方法的气候适应性、预测精度和算法的普适性。根据这两种预测方法，建立了多种预测模型，并给出了模型的选择方法和原则，开发了国内首套具有完全自主知识产权的风电功率预测系统。
　　目前风电功率预测系统已应用于吉林、江苏、甘肃和新疆等16 个省( 区)，预测容量超过5000 万千瓦，在预测精度上达到或超过国际先进水平，且具有更强的普适性。通过预测将随
机性的风电功率变为可信出力，替代常规电源参与系统电力平衡，可提高电力系统风电接纳能力5% 以上。
　　优化调度计划系统，确保风电最大化消纳
　　大规模风电的消纳是世界性难题，世界各国一直都在进行艰苦努力和探索，不断开展核心技术攻关。中国风电消纳问题尤为突出：一方面，风资源集中、规模大，远离负荷中心，就地消纳能力有限；而国外风电资源相对分散，80% 以上风电接入10 千伏以下配电系统，能够就地消纳。另一方面，中国风电集中的“三北”地区电源结构单一，抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%，特别是冬季供热机组比重大，基本没有调峰能力；而欧美等国快速跟踪负荷的燃气电站及抽水蓄能比重大。风电的波动性和间歇性，需要电力系统有足够的运行灵活性。
　　本项目提出了时序递进的风电运行不确定区间调度方法，基于周风电功率预测，将风电纳入开机安排，滚动优化火电机组开机，为风电消纳留出最大空间。在满足电力系统安全稳定运行约束下，实现了波动性风电在运行区间内最大化消纳和系统运行安全。根据该方法，研发了风电优化调度计划系统，解决了目前风电出力不能科学纳入电网调度计划、火电运行经济性差、风电利用率低的问题。
风电优化调度计划系统已应用于吉林、新疆、西北等多个电网，提高了风电受限地区的风电利用率10% 以上，是风电富集省（区）消纳风电至关重要的调度技术支持系统。