2月7日，江苏多地出现大到暴雪，对新能源发电产生较大影响。国网江苏省电力有限公司电力调度控制中心根据该公司自主研发的新能源发电数据中心系统平台中往年同时期、同等气候条件下新能源出力情况，预测近期风电、太阳能发电出力，进行科学调度，保证最大程度消纳新能源。
截至2021年年底，江苏新能源发电装机容量已达4150.3万千瓦，全年累计消纳新能源发电611亿千瓦时，装机规模、消纳水平均居全国前列。国网江苏电力依托所属科研生产单位——江苏方天电力技术有限公司（以下简称方天公司），在软件系统开发、硬件装备研发等方面创新攻关，助力新能源机组安全运行和新能源高效利用。
新设备助风电机组安全运行
1月23日8时50分，江苏风电出力再创历史新高，达1892.2万千瓦，占同时刻全省用电负荷的24.3%、发电出力的28.2%。
近年来，江苏风电出力占比持续提升，风电机组的安全运行对电网稳定运行至关重要。风电机组中有一个关键部件——螺栓，承担着将塔筒、叶片、机舱等部件连接为整体的功能，在一台风电机组中有700～1000根。在风机运行过程中，螺栓受到机组振动、冲击、扭转等作用，极易松动、变形甚至断裂，直接影响整台风电机组的安全运行。
开展在役风电机组螺栓检测有助于解决这一问题。然而，传统螺栓检测采用脉冲反射A型超声技术，需要将螺栓整体拆卸后实施。因拆卸在运风电机组叶片等部件不方便，螺栓检测往往不够及时，检测结果也不直观，缺陷判定易受主观影响。
为了解决这个问题，2021年6月起，方天公司结合多年来服务电厂、电网企业开展金属技术监督工作的经验，将输变电工程金属检测中常用的B超技术应用于风电螺栓检测，研发了螺栓相控阵检测仪和螺栓专用检测头。
2021年9月27日，螺栓相控阵检测仪和螺栓专用检测头在盐城滨海风电场投入使用。检测人员将涂了耦合剂的专用探头放置在螺栓顶部后，在仪器屏幕上就看到了扫描图像，缺陷位置、尺寸一目了然，实现了在役风机螺栓不拆卸检测。应用新的检测设备后，单根螺栓检测时长由原来A型超声所需的3到5分钟缩短到3到5秒。
“今后，我们计划在海上风电、综合能源试点站建设等领域持续推广这项技术。”方天公司检测实验中心副主任马君鹏说。
创新调试手段服务海上风电并网
近年来，江苏海上风电发展迅速，截至2021年年底，接入江苏电网的海上风电集群规模超过1000万千瓦。作为江苏省内海上风电调试的主力军，方天公司全年承担了13个海上风电技术服务项目，项目总容量占江苏省全年新建海上风电装机容量的84%。
2021年下半年，三峡—中广核如东±400千伏柔性直流海上风电示范工程并网节点即将到来。如果能在海陆通道建设时同步开展并网调试，将极大缩短项目并网周期。
“传统海上风电的并网调试是接入电网获得启动电源。但是，柔直工程采用直流输送方式，电网的交流电不能直接成为调试启动电源。”牵头负责此次调试工作的方天公司电气技术中心主任袁超介绍。
为了解决这个问题，技术团队提出了两种方案，一是在岸上安装大容量直流电源，二是由机组在海上自启动开展调试。第一种方案由于投资、技术等原因不具备可行性。第二种方案在业界处于空白，但也成了当时的唯一方案。
技术团队提出了一种基于“黑启动”试验的海上风电并网调试技术。“现场情况与我们2017年在盐城陆上风电场开展的风电‘黑启动’试验很相似，相关的经验是可以在海上风电调试中再次实践的。”袁超说。
海上风电“黑启动”更加复杂。作业条件恶劣、没有稳定平台、风机单机容量大、海缆充电电容大等都对“黑启动”提出了更高要求。技术团队突破常规，在海上搭建了由柴油发电机、风机、可变负载装置、直流海缆等组成的微系统，并通过实时动态调整保持电压、功率稳定，带动风机从负荷变为电源，实现海上风机群自供电，将以往的调试启动“电从网上来”转变为“电从海上来”，将项目并网周期缩短了半年。
开发数据平台精准预测新能源出力
除了在基建调试、在运检测等环节创新攻关外，更好地监测新能源发电情况，实现出力精准预测、新能源精益化管理也是国网江苏电力促进新能源消纳的重要举措。
2016年年底，国网江苏电力委托方天公司研发新能源发电数据中心系统平台。平台于2018年5月正式投运，可实现全省新能源发电运行状态实时监测、故障告警、功率预测、电能质量监测等功能，近年来在新能源出力预测、发电管理等工作中发挥了作用。
与火电等传统电源相比，新能源发电受气候等外部因素影响较大。随着新能源装机容量、发电出力占比的不断提高，电网调度对新能源出力预测准确性的要求也越来越高。2021年，为进一步提高平台预测准确性，项目团队开发了相似日智能选择功能。该功能利用人工智能技术，通过灰色关联度、欧几里得距离等指标挖掘近5年来的风电、光伏发电运行规律，综合气象及各类型发电机组运行特性，智能选取未来出力相似日，为新能源出力预测提供重要参考。
2021年12月16～17日，江苏受强冷空气影响，局部地区平均风速超过10米/秒，全省风电最大出力达到1497.2万千瓦。在寒潮来临前，国网江苏电力调控中心结合相似日智能选择功能，对新能源出力进行了精准预测、科学调度，预测精准度达到94.6%，实现了寒潮期间新能源发电全消纳。
“我们又进一步拓展接入了低压分布式光伏运行数据，实现光伏发电全口径覆盖，1分钟采集1次新能源场站数据，确保全省新能源场站运行状态全监视、全预测。”系统开发负责人祝永晋介绍。
截至2021年年底，江苏新能源发电数据中心已接入统调风电场155座、统调光伏电站39座、非统调光伏电站1250座、低压分布式光伏17万余户，总接入新能源装机容量达4000余万千瓦。
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