風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持整體解決方案.ppt

1、風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持整體解決方案,內(nèi)蒙古電力調(diào)度通信中心 2010年4月21日,內(nèi)容提要,風(fēng)電發(fā)展概況 風(fēng)電調(diào)度面臨的問題 風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持整體解決方案 風(fēng)電調(diào)度支持系統(tǒng) 風(fēng)電信息上傳 風(fēng)電功率預(yù)測 風(fēng)電功率控制 下一步工作,我國風(fēng)力發(fā)電前景廣闊,風(fēng)電作為無污染的新電源形式近年來得到了迅速的發(fā)展，2000年全球的風(fēng)電裝機容量還不到2萬MW，到2007年的時候全球裝機容量已經(jīng)突破9萬MW。根據(jù)全球風(fēng)能理事會的統(tǒng)計，全球的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)正以驚人的速度增長，過去10年平均年增長率達到28，每年在該領(lǐng)域的投資額達到了180億歐元。我國有著很好的風(fēng)力資源，根據(jù)我國第三次風(fēng)能資源普查的數(shù)據(jù)資料顯示，我國的可開發(fā)

2、儲量分別為32.26億KW和43.5億KW、技術(shù)可開發(fā)量分別為2.53億KW和2.97億KW的我國的風(fēng)能資源主要集中在東南沿海和西部地區(qū)，因此這兩地今后將分別成為我國重要的海上和路上風(fēng)電場。近年來風(fēng)力發(fā)電在我國得到了迅速的發(fā)展，尤其是“可再生能源十一五發(fā)展綱要”提出了具體的規(guī)劃，計劃到2010年我國的風(fēng)電裝機容量將達到1000萬千瓦，年發(fā)電量為210億千瓦時。截至2008年底，我國風(fēng)電實際完成裝機容量約為894萬千瓦，比上年增加了111.48，完成發(fā)電量128億度，比上年增加126.79。我國目前總體風(fēng)電裝機規(guī)模已經(jīng)排名世界前列，而且隨著對風(fēng)電資源投資力度的加大，我國有希望成為世界第一風(fēng)電大國

3、。,由于我國在風(fēng)電以及核電領(lǐng)域具有一定的技術(shù)及資源優(yōu)勢，因此這兩塊新能源發(fā)電將成為我國未來電力發(fā)展的重要方向。風(fēng)電、核電在我國的廣泛運用的時代即將到來。據(jù)統(tǒng)計，到2010年我國的發(fā)電結(jié)構(gòu)中火力發(fā)電規(guī)模減少到68，水電、核電、風(fēng)電及太陽能發(fā)電比例將達到23、2、7；到2020年火電比例將減少到50，核電、風(fēng)電及太陽能發(fā)電比例將達到30、8、12。,我國風(fēng)力發(fā)電前景廣闊,內(nèi)蒙風(fēng)電發(fā)展概況,錫林郭勒 1462.03MW,烏蘭察布 1308.5MW,巴彥淖爾 1135.4MW,包頭 444MW,鄂爾多斯 99MW,內(nèi)蒙古西部電網(wǎng)風(fēng)電場投產(chǎn)裝機 總?cè)萘浚?558.93MW,阿拉善 11MW,呼市 99M

4、W,風(fēng)電調(diào)度面臨和需要解決的問題,電網(wǎng)調(diào)度人員需要掌握風(fēng)力發(fā)電機和無功補償裝置運行狀態(tài)。 解決途徑：是將風(fēng)力發(fā)電場監(jiān)控信息上傳調(diào)度中心，提供給調(diào)度人員使用。 技術(shù)難點：大部分風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)為國外系統(tǒng)，不提供上傳調(diào)度中心通信接口。 解決方案：利用監(jiān)控系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)訪問接口（OPC,OLE for Process Control）,開發(fā)通信終端，作為風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度主站通信的橋梁，實現(xiàn)通信。,風(fēng)電調(diào)度面臨和需要解決的問題,電網(wǎng)運行人員需要掌握風(fēng)電場的未來實際發(fā)電能力，但由于風(fēng)能具有隨機性、間歇性特點，需要研究解決風(fēng)力對風(fēng)電負荷的影響。 解決途徑：進行風(fēng)電功率預(yù)測。 技術(shù)難點：氣象局開發(fā)風(fēng)力數(shù)值預(yù)報

5、；生成的氣象數(shù)值預(yù)報結(jié)果向調(diào)度中心、風(fēng)電場傳送；風(fēng)電場生成的風(fēng)電功率預(yù)測結(jié)果上傳調(diào)度中心；風(fēng)電功率預(yù)測軟件開發(fā)。 解決方案：協(xié)助氣象局開發(fā)風(fēng)力數(shù)值預(yù)報，建立氣象局至調(diào)度中心之間的網(wǎng)絡(luò)通道，開發(fā)調(diào)度中心至風(fēng)力發(fā)電場的文件傳輸規(guī)約，并開發(fā)相應(yīng)軟件程序；開發(fā)風(fēng)電功率預(yù)測軟件。,風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持整體解決方案,實現(xiàn)風(fēng)機及無功補償裝置運行數(shù)據(jù)上傳（OPC、風(fēng)電綜合通信管理終端等） 開發(fā)氣象預(yù)報數(shù)據(jù)（專網(wǎng)、專用服務(wù)器等） 建立風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng) 開展風(fēng)電功率預(yù)測（統(tǒng)計法、實測法） 實現(xiàn)風(fēng)電功率控制（包括有功AGC和無功AVC等） 開展風(fēng)電接納能力評估（基于短期、超短期風(fēng)電負荷預(yù)測的安全校核等）,各項工作關(guān)

6、系,兩個方面六項工作服務(wù)于一個目標 風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度,風(fēng)電運行數(shù)據(jù)上傳,氣象數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng),風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持主站系統(tǒng),風(fēng)電功率預(yù)測,風(fēng)電功率控制,風(fēng)電接納能力評估,風(fēng)電最優(yōu)調(diào)度,風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及業(yè)務(wù)流程,內(nèi)蒙古電力調(diào)通中心,風(fēng)電場,風(fēng)電綜合通信管理終端,風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持主站,風(fēng)電功率預(yù)測,風(fēng)電信息采集及監(jiān)控,SCADA/EMS,內(nèi)蒙氣象局,無功補償裝置,AGC指令,功率預(yù)測結(jié)果,數(shù)值天氣預(yù)報,電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng),風(fēng)機實時和歷史信息,數(shù)值天氣預(yù)報,風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng),AGC指令,實時信息,本地功率預(yù)測系統(tǒng),數(shù)值天氣預(yù)報,功率預(yù)測結(jié)果,實時信息,AVC指令,風(fēng)電場本地功率預(yù)測結(jié)果,無功補償裝置實時和歷史

7、信息,AGC指令,主站功率預(yù)測結(jié)果,AVC指令,AVC指令,主站功率預(yù)測結(jié)果,風(fēng)電調(diào)度支持系統(tǒng),初步實現(xiàn)了可觀、可控和可預(yù)測,風(fēng)電單機信息上傳：截至目前實現(xiàn)25個風(fēng)電場風(fēng)機信息的接入 風(fēng)電無功補償監(jiān)測：完成了申華太仆寺旗、華能國際通順（化德） 2個風(fēng)電場無功補償裝置的接入 風(fēng)電功率預(yù)測：實現(xiàn)了6個風(fēng)電場基于數(shù)值天氣預(yù)報的風(fēng)電功率預(yù)測 風(fēng)電功率控制：實現(xiàn)國電龍源包頭巴音1個風(fēng)電場 規(guī)范和管理：編制下發(fā)了內(nèi)蒙古電網(wǎng)風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)、無功補償裝置信息接入調(diào)度主站系統(tǒng)技術(shù)要求以及內(nèi)蒙古電網(wǎng)風(fēng)電信息通信規(guī)約,風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng),主站系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,風(fēng)電調(diào)度主站系統(tǒng)主畫面,

8、風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,風(fēng)電場風(fēng)機信息監(jiān)視圖,風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,風(fēng)電場一次接線圖,風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,文件傳輸監(jiān)視畫面,風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,實時和歷史趨勢曲線,風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,風(fēng)速-功率曲線,金風(fēng)750kW,東汽 1500kW,歌美颯 850kW,風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,風(fēng)向玫瑰圖,風(fēng)電調(diào)度支持主站系統(tǒng)主要功能畫面,無功補償裝置監(jiān)視畫面,風(fēng)電信息上傳,FR1 風(fēng)電綜合通信管理終端,數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備（路由器、交換機）,電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng),內(nèi)蒙中調(diào) 風(fēng)電調(diào)度技術(shù)支持主站系統(tǒng),無功補償 裝置,網(wǎng)絡(luò)或串口,本地功率 預(yù)測系統(tǒng),風(fēng)機

9、監(jiān)控 系統(tǒng),風(fēng)機監(jiān)控 系統(tǒng),OPC,IEC101 IEC104,網(wǎng)絡(luò),風(fēng)電場 綜合信息 傳輸規(guī)約,網(wǎng)絡(luò),風(fēng)電場綜合信息傳輸規(guī)約,基于IEC60870-5系列標準制定 支持實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的混合傳送 支持文件傳輸 支持風(fēng)電AGC/AVC指令下發(fā) 支持終端遠程維護配置和升級,OPC DA 1.0、 2.0 OPC XML DA 1.0 支持同步訪問接口 支持異步訂閱訪問接口,風(fēng)電綜合通信管理終端,可同時與8個風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，支持OPC DA、OPC XML DA標準，同時也支持MODBUS、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104規(guī)約，從而使終端具有良好的擴展性和適應(yīng)性

10、在與無功補償裝置通信方面，支持MODBUS、部頒CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104規(guī)約 與風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)和無功補償裝置配合完成風(fēng)電場AGC/AVC功能 在與主站通信方面，支持與至少3個主站通信，使用內(nèi)蒙古風(fēng)電場綜合信息傳輸規(guī)約來滿足風(fēng)機信息上傳、功率預(yù)測、監(jiān)視控制、配置維護等應(yīng)用要求 數(shù)據(jù)存儲采用DOM盤保證數(shù)據(jù)存儲可靠性，存儲容量至少4GB，并可以根據(jù)需要擴充，能至少保存60天的歷史數(shù)據(jù) 支持文件信息包括數(shù)值天氣預(yù)報、功率預(yù)測結(jié)果等的上傳下達，文件信息的傳送支持斷點續(xù)傳功能 支持主站對時和GPS對時 交直流冗余的雙電源設(shè)計，保證了供電的可靠 可通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)

11、絡(luò)在遠程對設(shè)備進行配置維護和更新程序，便于遠程維護故障排查； 安裝方式：標準的19英寸2U機箱，機架式安裝,風(fēng)電功率預(yù)測,內(nèi)蒙古風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)目前有三套基于數(shù)值天氣預(yù)報的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)投入試運行： 內(nèi)蒙古電力調(diào)通中心與清華大學(xué)合作開發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng) 中國電科院新能源所開發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng) 內(nèi)蒙古電力調(diào)通中心與中國電科院通信所合作開發(fā)的風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng),風(fēng)電功率預(yù)測,數(shù)值天氣預(yù)報,數(shù)值天氣預(yù)報的文件采用國網(wǎng)通用文件傳輸標準E語言格式，完成了未來48小時9平方4個坐標350米以下分層的氣象預(yù)報數(shù)據(jù)，作為風(fēng)電功率預(yù)測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。,風(fēng)電功率預(yù)測,全區(qū)風(fēng)力預(yù)測趨勢圖,實時預(yù)測未來48小每3小

12、時的風(fēng)力情況，實時滾動顯示，作為風(fēng)力氣象數(shù)值預(yù)報的補充，提示調(diào)度運行人員未來風(fēng)力發(fā)電能力。,風(fēng)電功率預(yù)測,風(fēng)電場單臺風(fēng)機風(fēng)速與預(yù)測風(fēng)速的比對曲線,風(fēng)電功率預(yù)測,風(fēng)電場實際平均風(fēng)速與預(yù)測平均風(fēng)速的比對曲線,風(fēng)電功率預(yù)測,風(fēng)電場實際出力與預(yù)測值的實時比對曲線,風(fēng)電功率預(yù)測,風(fēng)電場實際出力與預(yù)測值的歷史比對曲線,風(fēng)電功率預(yù)測,日預(yù)測精度統(tǒng)計圖表,風(fēng)電功率預(yù)測,月預(yù)測精度統(tǒng)計圖表,風(fēng)電功率控制,2009年11月，調(diào)通中心經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研，在風(fēng)電調(diào)度管理主站系統(tǒng)與具備就地功率自動分配控制的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)基礎(chǔ)上、通過風(fēng)電綜合通信管理終端，實現(xiàn)了風(fēng)電功率的遠程控制調(diào)整，現(xiàn)已完成一個試點風(fēng)電場的出力的遠程控制，為下一步的風(fēng)電AGC工作進行了可行性實踐。 完成了一個風(fēng)電場SVC系統(tǒng)的運行情況的遠程監(jiān)視，SVC的遠程控制工作也正在試驗進行中。,風(fēng)電功率控制,風(fēng)電AGC操作界面,風(fēng)電功率控制,風(fēng)電AGC監(jiān)視界面,風(fēng)電功率控制,風(fēng)電AGC計劃編制修改界面,下一步工作,2010年5