光芒四溢的风光储全景一体化监控系统的主界面展现了橙色、蓝色、黄色、红色以及绿色五条线条:橙色代表储能能量,与蓝色的风力输出、黄色的光伏输出正好形成了相辅相成的关系。绿色的线路则展示了整个电站实际的发电贡献,正在围绕着红色的发电计划曲线微小的振荡。
这即是国电南瑞历经自主研发的国家风光储输示范工程中的联合发电系统的控制核心-风光储全景一体化监控系统。此系统堪称风光储电站的“智慧中枢”,通过风电、光伏、储能三种能源的相互补充配合控制,有效改进了风电、光伏出力的波动性和间歇性,使得风光储电站对电网的输出特性如同常规能源一般,可在电网运行中保持稳定和安全,标志着我国在新能源综合利用技术上创造了重大突破。
风光储全景一体化监控系统在发电控制、电压控制、利用功率预测技术制定发电计划、运行分析以及全景监视等领域皆取得了许多创新和突破。在发电控制方面,系统运用了“多能互补”技术,提供了多元化的发电控制模式,可在风、光、储三者的不同搭配下实现平滑控制、跟踪计划、跟踪网调指令、跟踪给定目标等控制。在电压控制方面,则采用了“多源协同”技术,全天候充分利用风光储发电系统内部的多种无功电源。
可视化技术的应用使得系统的操作更为简便。在明确的系统界面前,工作人员能够直观地监控整个电站的风力发电、光伏发电以及储能系统的发电情况。以风场为例,小东梁和孟家梁两个风场中的每个风机的运行态都在“智慧中枢”的严密监控之内。一旦某臫风机发生故障,系统界面就会进行警告,点击风机图标后还可以分析风机内部各关键组成部件的运行数据,如发电机、风轮、齿轮箱等部件的运行状况,工作人员由此可以制定相应的检修策略。
在发电计划方面,系统采纳了风光储预优化调度技术,根据未来一定周期,如短期(24小时)甚至是超短期(未来2至4小时)的风力发电能力预测、光伏发电能力预测和储能能力,遵循风光储功率波动最小、调峰能力最大等原则,制定最优短期风光储联合发电计划。在此之前,该技术在国内外的运用仍属空白。
“由于全景一体化监控系统能够实现风光储‘加法’组合这种复杂方式下的有功、无功控制,在其他的组合方式下,该监控系统只需适当进行‘减法’即可适应风单独、光单独、风光组合、风储组合、光储组合等方式。因此,全景一体化监控系统的应用前景极其广阔。”国网电科院电网技术专家高宗和自豪地表示。