在中電國際橋西一風電場控制室內(nèi)，值班運行人員曾光根據(jù)“新能源有功智能控制系統(tǒng)”顯示的當前電網(wǎng)外送富裕量，結(jié)合自己所在電站的未來5分鐘的風況，向系統(tǒng)申請了2萬千瓦的出力。

在系統(tǒng)設定的5分鐘周期內(nèi)，曾光的申請被系統(tǒng)匹配成功，這意味著，中電國際橋西一風電場結(jié)合電網(wǎng)通道裕度和風能利用實現(xiàn)了效益最大化。

國網(wǎng)甘肅省電力公司調(diào)控中心主任行舟認為，像甘肅這樣新能源消納矛盾突出的省份，如果沒有“新能源有功智能控制系統(tǒng)”，結(jié)果是“三公”調(diào)度難以保證、新能源企業(yè)利益受損、調(diào)度員廉潔自律將成問題等等。

新能源調(diào)度是個難題

電力調(diào)度控制中心是指揮一個區(qū)域電力企業(yè)生產(chǎn)運行的管理機構(gòu)，在調(diào)控過程中保證調(diào)度指令的“公開、公正、公平”是三公調(diào)度的具體要求。在新能源發(fā)展起來之前，甘肅電力調(diào)度按照自動發(fā)電控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)省內(nèi)各家電廠發(fā)電出力。2008年以來，甘肅的新能源呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，這套系統(tǒng)在新能源面前不管用了。

國網(wǎng)甘肅省電力公司調(diào)控中心控制處副處長張柏林舉例說明：同樣是裝機10萬千瓦的風電場，根據(jù)電網(wǎng)外送能力，和“三公”原則，一段時間內(nèi)給每個風電場分配5萬千瓦的出力，但是由于風況不同，甲電站的發(fā)電能力可能達到10萬千瓦，而乙電站的發(fā)電能力可能還不到2萬千瓦。如果執(zhí)行電話調(diào)度，等調(diào)度員一圈電話打完，風況又變了。不僅白白浪費了風能資源，也浪費了電網(wǎng)的輸電空間。

而且隨著新能源電站的越來越多，如果調(diào)度執(zhí)行稍有不公，很容易引發(fā)糾紛和投訴，新能源的“三公調(diào)度”面臨著巨大壓力!截至10月10日，甘肅省新能源裝機1720萬千瓦，省內(nèi)共有風電場、光伏電站207座。行舟說：“這么多的電站，讓誰發(fā)誰不發(fā)，這個發(fā)多少，那個發(fā)多少，所有的人都盯著你，一碗水怎么端平?”

新能源有功智能控制系統(tǒng)顛覆傳統(tǒng)觀念

調(diào)度員的人工調(diào)度跟不上新能源的發(fā)展形勢，2009年，國網(wǎng)甘肅省電力公司針對新能源著手開發(fā)新管控系統(tǒng)：他們設想搭建一個平臺，覆蓋全省新能源，這個平臺既要保證新能源的三公調(diào)度，又能充分利用電網(wǎng)外送能力，最大限度減少棄風棄光。

2010年，風電有功智能控制系統(tǒng)上線運行，覆蓋全省9個風電場和2個火電廠;2011年，全省3個光伏電站納入該系統(tǒng)，該系統(tǒng)升級為新能源有功智能控制系統(tǒng)。

新能源有功智能控制系統(tǒng)的成功應用是國內(nèi)首例。在當時，大規(guī)模新能源并網(wǎng)控制在國際上尚無成熟經(jīng)驗，業(yè)內(nèi)人士認為，這套系統(tǒng)的研發(fā)和運行，證明大型集群風電是可控能控的，這是對傳統(tǒng)觀念的顛覆。

新能源的超常規(guī)發(fā)展帶動了甘肅電網(wǎng)的升級換代，隨著西北聯(lián)網(wǎng)750千伏一通道、二通道的投運，河西斷面輸電能力從90萬千瓦增長到500萬千瓦，甘肅新能源的主要矛盾已經(jīng)由外送通道不暢變?yōu)槭袌鱿{不足。

而現(xiàn)在，甘肅新能源裝機過剩而省內(nèi)用電負荷有限，有功智能控制系統(tǒng)是公平競爭的平臺基礎。

信息公開透明是“三公”保障

在甘肅新能源發(fā)電企業(yè)，新能源有功智能控制系統(tǒng)已經(jīng)成為必配軟件，有的企業(yè)甚至圍繞這一系統(tǒng)進行二次開發(fā)，實現(xiàn)每5分鐘一個周期的上網(wǎng)電量自動申請。

當然，曾光他們有時候也要為自己的判斷失誤付出學費，如果他們預測不準，申請的上網(wǎng)電量而無法完成，系統(tǒng)將會給予屏蔽申請兩小時的懲戒。

這種設計迫使新能源電站不斷積累當?shù)仫L能、太陽能觀測數(shù)據(jù)，提高超短期預測準確性，避免惡意申請，但沒有人質(zhì)疑系統(tǒng)本身的公正性。曾光說，在這套系統(tǒng)中，電網(wǎng)以及各新能源電站的各項數(shù)據(jù)一目了然，這種數(shù)據(jù)的公開透明也是申請上網(wǎng)電量的一個參考因素。

2009年，國網(wǎng)甘肅省電力公司開始研發(fā)這套系統(tǒng)的時候，國內(nèi)其他新能源開發(fā)大省也在進行類似的開發(fā)。同該系統(tǒng)相比，其他省份開發(fā)的系統(tǒng)人為調(diào)整平衡的因素較多，且控制措施有限，因此，來自甘肅省的這套系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)外獲得了多項榮譽。

2010年底，這套系統(tǒng)獲得國家電網(wǎng)公司科技進步三等獎、甘肅省科技進步三等獎。

提高新能源上網(wǎng)電量7%

為了檢測這套系統(tǒng)在減少棄風、棄光方面的實際效果，張柏林他們在系統(tǒng)里設置了兩組對比數(shù)據(jù)進行全年統(tǒng)計。

第一組數(shù)據(jù)是完全根據(jù)每座電站的裝機容量等比例分配發(fā)電量，每座電站之間上網(wǎng)電量不會根據(jù)風況和光照動態(tài)申請分配。

第一組數(shù)據(jù)和實際效果對比，新能源上網(wǎng)電量低7%左右，從2009年到2015年，這個數(shù)字一直在7%上下浮動。

新能源有功智能控制系統(tǒng)奠定了甘肅新能源并網(wǎng)控制技術(shù)的領(lǐng)先地位。2011年以來，國網(wǎng)甘肅省電力公司先后承擔了兩項國家863項目，攻關(guān)新能源并網(wǎng)控制技術(shù)難題。其中“風電場、光伏電站集群控制系統(tǒng)研究與開發(fā)項目”是在新能源有功智能控制系統(tǒng)的基礎上作更深、更廣的研究。

2015年4月中旬，“風電場、光伏電站集群控制系統(tǒng)研究與開發(fā)項目”通過國家科技部技術(shù)驗收。經(jīng)過863項目提升與深化的新能源有功智能控制系統(tǒng)已非開發(fā)之初的面貌，它的覆蓋范圍包括1個調(diào)度中心站、40個協(xié)調(diào)控制子站、53座風電場、18座光伏電站、4家火電廠，建成了世界上規(guī)模最大的風光集群控制系統(tǒng)示范工程，全省1142萬千瓦的風電場和578萬千瓦的光伏電站納入調(diào)度平臺。

在新能源迅猛發(fā)展的進程中，各個新能源裝機大省都在探索新的管理思路，為什么是甘肅走在了前面行舟認為：“遠離負荷中心大規(guī)模開發(fā)、遠距離輸送是國內(nèi)新能源發(fā)展的共性，但甘肅的問題最為突出，省內(nèi)消納能力不足，三公調(diào)度壓力大，所以甘肅在制度設計上執(zhí)行得最為徹底。”

制度設計的變革，使當初困擾行舟他們的三公調(diào)度不再是問題的焦點，不僅減少了棄風、棄光，而且大大減少了調(diào)度人員崗位配置;鮮有新能源企業(yè)通過各種渠道“爭取”電量的事情發(fā)生，屏蔽了潛在的調(diào)度員廉潔自律問題——從全國來看，新能源并網(wǎng)管理已經(jīng)形成了甘肅經(jīng)驗。