全國訂購熱線:15803125565
網站公告:
為感謝廣大客戶多年來對我公司的支持,公司開展的老客戶以舊換新活動全面啟動,詳情請致電15803125565咨詢!
全國訂購熱線:15803125565
新聞資訊
news
當前位置:首頁 > 新聞資訊
大規模光伏電站并網下,電網對并網光伏系統的質量要求
添加時間:2018-02-28


隨著國內光伏電站裝機規模的不斷增長,國內電網承受的考驗也越來越重。由于光伏發電具有間歇性、隨機性與周期性的特點,除卻宏觀層面的質量建設問題外,我們改如何從光伏電站的并網性能指標、并網質量的管控方面加強呢?

在北極星太陽能光伏網主辦的"第三屆光伏電站質量高峰論壇"上,來自中國電力科學研究新能源部門主任張軍軍就"大規模光伏電站并網下,電網對并網光伏系統的質量要求"這一主題與大家作了分享。

光伏并網存在的問題

因為這些問題也是老生常談了,我們光伏發電發展到今天,不論是現在的總裝機量,還是未來到2020年或者是更遠的一個長期發展目標,我們光伏是被當作一個助力電源來發展的,按這種理念去發展其實是有很大問題的。因為我們光伏發電規模還比較小的時候,它的一些并網性能的指標,對電網到底有什么樣的影響,我們并沒有深入的去研究。但是當我們光伏發電發展成為一種主力電源的時候,我們會發現光伏自身一些并網技術的問題,包括了它的資源波動性,發電的隨機性,以及在發電電量預測準確性等方面各種各樣的問題。特別是電壓的問題上,我們針對青藏直流聯網,包括西北二通道投運的時候做了大量的人工短路實驗,發現了光伏電站里面大量的光伏逆變器出現了脫網的事故。例如:2011年10月,青藏直流人工短路試驗,出現逆變器脫網問題;2013年11月,在青海開展750kV線路人工短路試驗,光伏逆變器脫網嚴重;2015年7月,220kV奪乃Ⅰ線故障,光伏電站大面積脫網,導致電網周波跌至49.2赫茲,損失負荷29.8兆瓦。

通過這些現象,通過技術進行宏觀的技術總結,主要歸納四個方面:

第一個方面,接入安全方面。剛才也說了,光伏發電在電力系統中的角色已經從無足輕重變為舉足輕重,為了降低光伏對電網運行的影響,需要其在電壓的故障穿越能力、運行適應性、功率控制能力等方面對電網運行起到支撐作用,而這也是對我們大電源提出的要求。這個要求不只是針對于光伏發電來提的,在常規電源發展上,包括對于火電、水電也都有同樣的要求,這也是一視同仁,因為光伏發電規模變大了,就要有大的擔當。

第二個方面,在運行控制方面。精確的電網運行方式計算是電網運行方式決策的基礎。由于無光伏電站的精確模型,在進行電網運行方式計算時,通常采用等值的替代模型來進行計算,而等值的替代模型不能客觀準確反應光伏電站的運行狀況,隨著裝機容量的增加,計算誤差越來越來,將直接影響電網運行方式決策,給電網運行安全性和經濟性帶來重大影響。

第三個方面,有效消納方面。對于光伏發電的有效消納目前采用"一刀切"的調控方式來開展,對電站缺乏有效的發電能力等級評價體系,對待發電性能優異的"優質電源"和發電性能較差的"劣質電源"沒有區別對待,給發電企業積極提升發電質量帶來消極影響。
第四個方面,入網管理方面。(1)入網審核方面要求不統一;(2)檢測資質方面缺失或不規范;(3)技術水平方面參差不齊;(4)管理模式方面低效松散。

光伏并網認證模式

從國外的層面來看,在國外裝機總量很大的國家,像德國,也都是通過并網認證的模式來進行管理的,主要的發展原因還是由于新能源所涉及到的技術問題。由于這些技術問題,國外的一些國家如德國,通過采用這樣一種并網認證的模式,來加強對新能源電網并網運行的管理。總體上來說,主要還是通過對并網核心關鍵部件的并網性能的認證,如光伏逆變器、SVG等等這些并網關鍵部件并網性能的建模仿真,使整個光伏電站的建模仿真能有一個良好的基礎技術。

光伏發電并網逆變器的認證包含認證申請階段、認證實施階段、認證評價與決定以及獲證后監督等。我主要說一下我們的認證實施階段。這塊主要包括逆變器和SVG的現場,通過實驗室的型式實驗,初始工廠檢查光伏逆變器的并網性能指標開展這樣一個檢測工作。

通過實驗室的型式實驗和模型參數的辨識提取,結合工廠檢查一系列的結論,最后對光伏逆變器的并網性能指標給出科學性的評判。

這里面針對于滿足我們并網性能的標準,就是GB/T19964的標準,根據滿足不同的并網性能指標,我們給出了相應的分級要求,同時也結合著電網的特殊要求。這些特殊要求來源于一些電網比較薄弱的地區,像我們在西藏,西藏電網就針對于光伏電站頻率的適應范圍,提出了高于國標要求的指標。對于這種特殊的指標我們還有一些特殊的測試和認證要求,最終根據光伏逆變器所滿足不同技術指標的一個程度來給出光伏逆變器并網性能質量的評級。

對于光伏電站,依據光伏逆變器并網性能的技術指標,結合光伏電站在現場的測試,以及對于我們整個電站的建模仿真,通過對整個光伏電站建模仿真的分析,可以給調度提供一種可用的光伏電站并網接入模型。剛才說了,逆變器實際上是基于MATLAB這樣一個仿真平臺做的,在整站仿真的時候會把這個模型轉化成目前我們國家各個省級調度系統可用的BTA或者是綜合程序的模型。

當然這里面也是采用了認證的模式,現場的工作是結合著現場檢查和現場測試來開展的。現場檢查主要是看并網核心裝備產品的一致性。我們前兩年在進行現場檢測時,通過人工短路方式進行驗證,發現場站的逆變器雖然通過現場檢測抽檢的模式,但通過之后在電壓的展臺發生故障時會出現逆變器的脫網現象。通過我們事后的調查研究,得出來這種結論是:我們許多逆變器版本的一致性沒有辦法保障。這次通過并網認證的模式加強了我們對現場的逆變器和SVG軟件版本一致性的核查,包括對于站內的二次設備、繼保、綜合保護、通信等等現場檢測的工作。

一致性核查主要是通過我們的仿真平臺,現場隨機抽取我們光伏逆變器SVG的控制板件與在實驗室通過了型式實驗產品的板件做對比,通過在實驗室開展這樣一致性的比對性工作,來判定我們光伏逆變器在場站內使用的是不是就是通過了我們型式實驗的產品。并網前,還會針對我們整個場站進行相應的暫態分析。這里面包括了有功、無功、故障等等。

仿真的內容包括了電網在大、小方式下所有工況的暫態仿真工作,包括了有功功率的變化、無功的裝置,就是剛剛說的SVG的工作,包括了電壓和電能質量的仿真。通過仿真之后,判定光伏電站能夠滿足我們電網的相關接入標準的要求之后,我們給予整個電站授予一個并網認證的證書。

光伏并網認證案例

下面說一下案例,截取的是比較典型的在大同領跑者基地里面在用的產品,因為整個大同領跑者基地1個GW都是用這種模式來授予并網能力的。首先我們針對華為的一款50KW的組串式逆變器的產品,在2016年開展了剛才所說的并網認證的工作,針對產品的型式實驗、工廠檢查、證書的頒發。我們在大同13家業主單位當中選取了一家比較有典型性的中廣核100MW的電站,我們針對這個電站開展了檢查工作,核心并網現場的一致性核查。我們在現場通過隨機抽取的模式帶回到實驗室一部分主控板件,跟我們通過實驗室的產品比對進行一致性核查,然后針對整站,結合我們并網逆變器的模型參數辨識的結果,來開展整站并網性能的仿真評價工作。針對于現場的有功、無功控制能力、電能質量等等開展現場檢測工作。

結合著我們前面四步所輸出的結果,我們最終對整個電站的并網性能給出了一個綜合性的評價。

光伏并網認證展望

并網認證這種模式,作為新的并網管控質量模式的提出,后面還有很多的路要走,我們在山西大同開展了并網認證的工作,從今年第二批的領跑者基地里面,像芮城和陽泉也會繼續采用這種模式,同時在其他的省份也陸續開展試點性的工作。像從今年開始,我們浙江全省的大型地面光伏電站也全部采取了并網認證的模式,西藏也逐步在做試點,目前西藏已經有三個站開展了這樣一個并網認證的試點,從明年開始西藏也將全面開展光伏電站的并網認證的模式。在三個省份我們試點完成之后,可能會在2018年或者2019年在全國或者國網公司的轄區內全面推廣并網認證的模式。我們認為并網認證的模式第一是和國際接軌的,第二也是適用于中國國情的。對于我們在光伏電站并網性能質量的管控上面,以及對并網性能質量的評級上,希望根據評級的結果來使大家有一個明確的認知。因為我們知道現在在短時間內,特別是在西北地區,限電應該是一個長時間內面臨的一種狀況,根據并網質量的評級結果可能會給大家做一個分級限電的工作,這也就是目前我們開展并網認證的這種質量管控的現實的意義所在吧。

电玩捕手机捕鱼