随着新型电力系统建设的不断推进，以光伏为代表的新能源大规模接入电网，带来绿色电力的同时，也对电网供需平衡带来了挑战。
衢州地区光伏资源丰富，光伏发电装机占比已突破40%，高峰时段，衢州地区60%的供电都来自光伏发电。光伏电站有光即发，无光即停，有着显著的“靠天吃饭”特性，这也导致了天气一旦发生变化，电网供电能力将会产生大幅波动。一般情况下，电网调度员只能在波动发生后被动应对。现在，这里的调度员们有了“水光储互济，提前预判，主动干预”的新手段——7月25日，国网衢州供电公司水光储余缺互济智能柔性精准调控系统上线试运行，通过水电、光伏、储能等多种资源灵活接入与协调运行，实现分布式电站由“独立运行，各管一家”向“余缺互济，集群调控”模式转变。什么是“水光储余缺互济”？
“水光储余缺互济”是指利用水电与储能的调节特性，来平衡光伏发电波动。简而言之，就是通过水电与储能，在光伏发电能力较多时消纳多余电能，在光伏发电能力不足时补足电能缺口。电力调控是一项精细且复杂的工作策略，要让随机波动的用电负荷与随机波动的发电电源达到平衡。以往，电网调控员主要凭借经验，在波动产生后调配资源，进行“填填补补”，不能最大程度发挥源网荷储协同配合能力。国网衢州供电公司以“水光储余缺互济”为目标，让电网负荷资源“可观、可测、可调、可控”，目前已汇聚衢州地区96万千瓦水电、光伏与储能资源，将其融为一体进行调度运行管理，实现电网调度由日前调节向日内调节，由事后调节向事前调节的转变，准确性和灵活性迎来了质的飞跃。建立源网荷储数据资源池——可观
(资料图)
准确且完备的数据，是确保水光储余缺互济智能调控系统“可观、可测、可调”的首要要素。为此，工作人员通过现场布置的数据采集装置结合多种外部数据源充分采集水文、气象及电网信息，汇集了3000多万条数据，形成了衢州地区“源网荷储数据资源池”。
资源池内不仅包括了衢州地区装机容量、发电量、用电量，还包含了不同区域光照、温度、湿度、降雨、水位、水流、流域、储能值等，借助“北斗”的高精度定位，即使是偏远地区的水域情况以及气象信息都能精准获取。
系统通过实时感知并直观呈现的形式，让电网的实时负荷、可调能力、资源类型等变得“随时随地一目了然、尽在掌控”。
开展水光储精准预测——可测
做到可观只是第一步，紧接着，工作人员基于数据资源池内的多重数据，通过大数据与人工智能分析的技术，经过数据积累与算法迭代进化，可以不断提升电网、水电、光伏的预测能力，也即所谓的越用越准。如今，借助系统，衢州电网的日前负荷预测精度提升至97.3%；光伏侧，利用每个光伏站周围的辐射量、光照时长和气象条件，将日前光伏预测精度提升至94.5%；水电侧，利用5G、北斗等先进技术获取的流域、水情等分散数据，将水电发电能力感知从库容电站向径流电站不断延伸，对水电的调节能力持续加强。更加精准的预测，实现了对电网运行变化趋势更为精确的感知，为电网运行方式的提前调整提供了可靠依据，为电网灵活精准调节提供基础。搭建水光储一体化虚拟电厂——可调
掌握了电网的过去、现在和未来，就可以对全域可调资源进行动态评估。应用数字技术和数据驱动方法，工作人员整合水电站流域关联模型、水电及光伏出力模型以及储能电池充放电模型，搭建出水光储为一体的虚拟电厂，将可调资源进行整合，统一调度。充分考虑水电、储能电站双向调节特性、上下游水电站之间的水流关联，将虚拟电厂的调节能力拟合成一条精准的电网实时可调能力曲线，帮助电网调度员实时、直观掌握全网可调资源的裕度。快速协同应对瞬息万变——可控
有了“数据资源池”“精准预测”以及“一体化虚拟电厂”的支撑，水光储余缺互济智能柔性精准调控系统相当于一个决策大脑，基于精准的预测结果，快速、及时应对电网的瞬息万变。通过实时滚动更新电网供需缺口和可调节能力，系统可以快速生成机组调度策略表。在电网供电能力较强时，优先安排水电站蓄水或储能电站充电，让虚拟电厂充电备用。在电网供电能力不足时，让虚拟电厂放电，并优先调用大容量、低成本的水电，精准控制水电站有序开停机，发挥全流域水电合力优势。同时，将储能电站作为灵活辅助，安排合适的时间进行充放电，最大程度地发挥水电、光伏、储能的合力作用。水光储余缺互济优化调度系统是如何运转的呢？
「一起来看一个例子」
某天上午，水光储余缺互济优化调度系统根据自动实时获取的气象信息，得知中午衢州某区域将出现局部强对流天气。系统通过大数据算法推算，在4小时后，衢州光伏出力将下降5万千瓦。同时结合预测到的中午用电高峰数据，系统弹窗提醒调度员从12点30分开始，将有持续60分钟的6万千瓦顶峰调节需求。
根据预测提供的调节需求，系统立即调取当前水电站和储能电站运行信息，在10分钟后生成了一份调度策略表，要求储能电站即刻开始充电，并提前规划好水电机组的开机计划。当光伏出力受天气影响下降且中午用电高峰来临时，由储能和水电形成综合充电宝进行有序放电。相比于以往电网波动出现后才开始的紧张调节，有了系统提供的信息与策略支持，各种调节手段已经提前响应，精准地发挥着调节电网供需平衡的作用。水光储余缺互济智能柔性精准调控系统能输出高精度预测与智能调控策略，辅助电网调度运行决策，进一步提升衢州地区电网调度调节的灵活性与准确性和迎峰度夏期间电网保供能力。
