当前我国尚未充分开展新能源电站建模评估工作,对于大量投入运行的光伏并网发电电站特性无法进行翔实评估。这将导致一定程度上的并网运行安全隐患,且增加国网风险。日前,中国电科院发布消息:我国首次光伏逆变器模型参数测试工作获得成功。 为此记者对中国电科院新能源研究所主任张军军先生进行专访,在访谈中,张军军提及光伏逆变器模型参数测试工作是光伏电站建模评估体系中最关键、最难的一环,它可以称作中国光伏建模评估体系建立的第一步。当下其他环节的模型参数测试都在进程中,预计今年整站建模测试可以在浙江省全面开展。

未来中国光伏电站建模评估体系将辐射整个国网系统。这会对电站业主、开发商甚至于光伏产业链上的每一个环节产生怎样的影响?目前它的进度与形态又是如何?

体系何时来临?

据张军军介绍,建模评估体系是分层分级进行的。逆变器作为最关键、最重要的单元,做整站建模测试时,便以它的模型参数测试为基础,再加之其他部件的模型参数测试,包括组件、电线电缆、变压器、控制系统如 AVC 或 AGC、无功补偿 SVG 等,而上述各项都已处在进程之中,即将投入测试实验。

今年上半年,整站建模测试便会与浙江中利腾晖 100MW 光伏电站合作进行。与此同时,中国电科院正在与浙江省范围内的数家光伏电站洽谈,需在多家光伏电站中对模型和软件平台进行考验,若结果满意,便会在浙江省全境推广。预计今年完成这个计划。

至于在全国范围内推广普及的具体计划当前尚未明确。最晚在 2017 年开展此事。

建模评估体系意味着光伏已被视为常规能源

正如前言所说,“我国尚未充分开展新能源电站建模评估工作”。但何为“充分”?

张军军主任说道:“当下常规并网检测并不能够进行整站测试,只可做类似于低电压穿越,电能质量等测试,在特定的工况下到现场做一下,结果合格,也仅代表当时工况下的结果,这个结果也只能说规避了大量的风险。但是想要连续做出长期的运行性能指标,就要靠模型参数测试手段,这可以把隐藏的光伏并网接口特性风险进一步降低。如以这次光伏逆变器模型参数测试为例,就已针对故障穿越、有功及无功控制、电网电压小扰动,辐照度扰动等多种类型工况开展 200 多组试验,实现了光伏发电并网运行环境的全覆盖,相比常规的并网检测试验工况更加全面,数据处理和分析难度更大。”

模型参数测试属于仿真建模技术,而“所谓仿真建模技术,就是在电站规划阶段运用大型电力系统仿真软件,提前分析评估电站建成运行后对当地电网的影响,这些模型可用于并网研究、区域性可再生能源规划、输电系统评估、电站稳态特性和暂态特性研究等。具体地,通过仿真模型可以研究可再生能源电站的故障穿越能力、频率响应能力、稳态与动态无功响应等特性,验证光伏电站在各种工作点、并网环境与故障条件下是否能满足标准与当地电网要求。”

除此以外,还有更为重要的一点,模型参数可直接用于 PSASP、BPA、DIgSILENT PowerFactory 等国内外常用的电力系统仿真分析软件。对于中国,模型参数能够直接与各省的调度中心所用的模型软件进行无缝对接,对接后,所有电站并网的性能指标都能对之进行模型仿真,如此一来,并网检测就不再仅针对某一项指标的合格与否了,“好”与“坏”的程度都可因此而进行详细评级。将来国家电力调度系统对于光伏或新能源的调度将像常规电源系统方便。

张军军主任说道:“未来建模评估会是电站并网的一个必须环节,电站需提交仿真模型给调度,常规电源在并网时都是要提交这些东西的。从电网的角度讲,这是将新能源与常规能源一视同仁,对光伏来说是一个好事情。”

当前,国际上只有光伏科技领先全球的德国全面执行了模型参数测试体系,此体系基于欧洲独有的如 DIgSILENT 等软件平台。而中国同样拥有自己的电力系统软件平台,中国建模评估体系便是基于中国的软件平台,为了和中国的调度进行对接,通过模型参数解决中国并网、消纳的具体问题,与德国的建模评估体系相比技术手段与仿真平台都是不同的,但目的都是为了保障电网在大量的光伏并网之后更加安全。

我国自主研发的建模评估体系可以说是中国向世界光伏科技领先地位迈出的重要一步。