神池南华山风电厂。 边武 摄
研发组在进行系统上线前的最后测试。段慧 摄
进入冬季，随着气温持续降低，山西省迎来大风期。这正是火电机组供热、调峰与新能源消纳矛盾最突出的时期。国网山西省电力公司特高压直流及多电压等级联合外送下的山西电网新能源并网智能控制系统第一阶段上线运行后，有效缓解火电供热、调峰与新能源消纳的矛盾，释放调度压力，实现了山西电网新能源并网智能控制，确保电网安全稳定运行。
研发新能源智能控制系统
有效分配电网总消纳能力
山西电网新能源并网智能控制系统，首次全面实现省内新能源场站全自动优化控制，创新性地实现了网源协调、源源协调的新能源场站智能联合控制。该系统优化配置发电资源，提高发电指令精益化程度，在电网侧自动调整控制指令，在满足安全约束的同时，坚持国家新能源优先发电政策，充分挖掘电网接纳空间。在场站侧，该系统坚持“三公”调度原则，精准结合装机容量、实时负荷率，最大化提高新能源消纳能力。此外，还充分结合超短期风光功率预测数据及历史预测精度水平、跟踪控制指令的能力差异、各电站装机容量、实时负荷率等多种因素，在新能源电站之间合理、有效地分配电网总接纳能力，保证调控目标可实现，充分释放新能源电站的发电能力。
山西电网新能源并网智能控制系统自11月15日上线以来，通过对未来电网新能源的消纳能力分析，兼顾公平与效率，成功实现对朔水线、朔州主变等重要断面智能控制及全网智能自动调峰，按照电网需求及风光资源预测修正结果，自动受理新能源场站端智能控制装置每日增发电量申请，显著减少受限时段，提高发电量。同时，有效减少过去因新能源控制大幅波动造成的电网冲击，大大减轻了调度员的调峰及联络线调整压力，缓解了供热与新能源消纳矛盾，新能源自动控制与优先消纳水平也得到显著提升。
“超前预警并消除多电压等级断面越限，进行限电下发与接收站端智能装置增发指令双向切换，试点新能源与水火电的电力市场交易，精准、科学地对全网新能源电站实现多模全自动安全控制，这是该系统的最大特点。”山西电力调控中心副主任赵泰峰说。
提升新能源发电质量
实现新能源传输电力交易
“十二五”以来，国网山西电力高度重视风电、光伏等新能源发电项目的并网服务，积极采取各项措施，确保新能源发电无障碍接入。最新数据显示，山西新能源发电装机容量已突破1000万千瓦大关。其中，风电装机770万千瓦，光伏装机254万千瓦，累计达到1024万千瓦，总装机已经占到山西电网装机容量的18%。
近年来，山西新能源发展迅猛，风电、光伏发电产业已经成为山西仅次于火电的第二、第三大电源，要实现大规模、高比例并网，必将面临安全运行和调峰消纳两大难题。山西全省就地消纳能力十分有限，而特高压工程将为山西的电力外送开辟广阔天地。
山西电网新能源并网智能控制系统，一方面兼顾在运特高压外送联络线功率波动情况及各类实时性能指标，稳步、有序地提升新能源发电质量，避免其不确定性及波动性给特高压带来运行风险。另一方面，使参与电力交易的新能源电站优先上网发电。
探索特高压外送电力交易、风电与火电之间深度调峰交易、风电场参与大客户直购电交易及降价外送交易等实施方案，除了制定详细的交易规则，最终电量交易目标还需通过调控中心的实时调控来完成，也对该系统挖掘配电网接纳能力、探索多样化的调控功能提出了更高要求。
随着晋北—江苏特高压直流工程投产，国网山西电力下一阶段的研究重点是特高压直流及多电压等级交流通道的新能源最大接纳能力在线评估技术研究，和提升新能源接纳能力的源源/网源协调超前控制辅助决策技术研究。南瑞稳定控制公司负责人承诺：“严控研发进度与质量，保质保量完成任务，为山西电网新能源智能控制助力。”
积极开展关键技术研究
确保电网安全稳定运行
近年来，随着特高压交直流输电工程的陆续投运，山西电网运行特性更趋复杂、控制难度持续增大，尤其是冬季供热期电网在负荷低谷时段消纳风电能力严重不足，火电机组调峰和供热矛盾突出；再者，山西电网新能源穿透功率不断提高，其出力的波动性、随机性和反调峰性对电网安全稳定运行均带来极大挑战。
自2015年起，国网山西电力积极向国家电网公司争取，最终成为2016年新能源优先消纳与智能控制试点单位。国网山西电力与南瑞稳定控制公司合作，成立“特高压直流及多电压等级联合外送通道的新能源并网智能控制关键技术研究与示范”科技项目研发小组，旨在实现特高压交直流外送通道下山西电网新能源外送断面的安全监控与在线评估、新能源与常规电源的协调控制、含特高压联络断面的跨区联合调峰等智能控制功能，缓解电网调峰矛盾，进一步提升山西电网新能源接纳能力。
下一步，国网山西电力将按照国家相关政策要求、市场化电量交易要求等保障风电场、光伏电站的年利用小时数，帮助风光资源好的电站提升年发电量，力争取得显著的经济效益和环境效益。此外，实现新能源发电的高效并网和消纳，提升电网对新能源发电的运行控制水平，提升电网运营的效率效益。
