中国
一个位于亚洲大陆东部的古老国度
境内水系庞大而复杂
水能资源蕴藏量和可开发总量
均位居世界第一
早在1912年5月28日
中国自主建设的第一座水电站
石龙坝水电站
在云南昆明投产发电
拉开了中国水电建设的序幕
经过百年的发展历程
我国已建成小水电站超过4.5万座
约占全国水电装机总量的三分之一
在我国社会经济和电力工业发展进程中
扮演了极其重要的角色
在小水电规模化发展进程中
逐步形成了包括并网电压等级多样化
接入系统方式多样化
地区气象信息多样化
跨越不同微气象系统和水文地质区划
而呈现的发电特性多样化
资源条件差异伴生的调节性能多样化
管理部门多样化等显著“多特性”表征
蕴藏着巨大的互补效益
然而，大规模小水电群处于电网末端
接入电网薄弱
往往衍生了突出的电网稳定问题
并带来严重的弃水窝电
与此同时
小水电站技术及自动化设备落后
信息掌控困难
大规模协调优化技术支撑不足
多特性互补效益难以充分发挥
使我国大规模小水电群面临
最为复杂的接入消纳问题
需不断深化能源领域科技创新
作为全国水能资源富矿
云南省逐渐成为
全国小水电资源富集区域之一
庞大的规模，特殊的地理位置
较大的上网需求，复杂的输电网络
使云南省面临的大规模小水电群
接入消纳问题更为突出
2012年，国家科技部
将“多特性小水电群大规模接入消纳关键技术研究与应用”
列入国家高技术研究发展计划课题
由南方电网公司统一部署
云南电网公司牵头
南方电网科学研究院
大连理工大学、浙江大学共同参与
课题立足
“多特性小水电群大规模接入与消纳”研究
针对小水电信息和发电能力掌控不足
接入电网薄弱、动态稳定问题突出
造成小水电弃水、电力送出受阻等问题
从信息掌控、发电能力掌控
送电能力提升、全网电力消纳能力提升
四个层级7个任务开展问题研究和技术攻关
最后综合利用
网络通信、计算机
水电系统、电力系统等多学科知识
构建具有自主知识产权的
多特性大规模小水电接入消纳
关键技术研究与应用示范平台
对研究成果进行集成与实现
并在云南电网具体应用
我们原来对小电系统做的计划
基本上是一个死数据
是按照电厂装机容量比例来进行分配的
有的时候并不是很理想
但是，我们现在做发电计划
是按照各个小电的来水情况
进行比较灵活而又精准的调配
另外一方面
我们对小电发电信息的掌握
以帮助我们精确地掌握
楚雄州全社会用电负荷的情况
通过3年的研究与科技攻关
完成了课题任务书要求的所有研究内容
取得了一系列研究成果
主要包括
一、小水电大规模信息及
发电能力掌控技术
课题根据不同小水电站的实际情况
开发了包括无线通信网采集
远程自动采集、VPN上报
智能手机APP上报等多种方式
实现了小水电信息全方位采集
通过研究区域大小水电
发电能力预测的相关性
建立了基于气象信息、大水电水情信息的
地区小水电群发电能力的预测模型
研发了小水电监测与仿真系统
构建了跨多网络安全分区的平台
实现了大规模小水电一体化多层级信息掌控
我们青山嘴坝后电站
通过不到一周的改造
一套数据信息采集装置
一张移动上网卡
就实现了数据传送地调
算是解决了我们数据上传的难题
而且，相比动辄几十万元的
改造和架设通信（费用）来说
资金成本投入小
大大减轻了电站调度运行的成本
我们现在工作压力减轻了
以后我们也是调度管理的正规军了
二、提高小水电群送出能力的
柔性输电系统结构、仿真方法和控制策略
设计了大规模小水电群
集中式接入与分散式接入的
柔性直流输电系统电网架构方案
提出保留特征动态过程的多端柔性直流
输电系统机电暂态仿真建模方法
提出小水电富集电网的柔性交流输电技术
优化配置原则及控制策略
从安装位置、配置容量、控制策略三个方面
研究柔性交流输电技术
不同配置方案抑制低频振荡
为柔性交流输电技术工程配置提供了参考方案
三、提升大规模小水电群
送出安全水平的电网综合防御体系
提出小水电富集电网动态稳定影响因素的
综合评估分析方法和发电机组PSS协调优化方法
并通过该方法对电网运行风险进行综合评估
构建了基于广域量测信息的振荡解列控制系统
将在线Prony分析、离线控制策略进行匹配
实现了由广域监测到广域控制的技术突破
云南电网广域振荡解列装置
在500kV大理变已经投运了
这个装置在2013年9月21日19:56:51
成功截获了保山地区
送出功率周期性波动告警的信号
为调度运行人员监控电网安全
提供了重要的技术支撑
四、充分消纳小水电的全社会负荷下
全电源协调优化技术
提出基于实时动态安全域的
多小水电群送出能力协调优化方法
提出小水电群之间
小水电与风电之间协调优化方法
建立多小水电群送出能力的协调优化模型
引入模糊聚类法和情境分析法
描述小水电日前计划的不确定性
建立了全社会负荷下全电源协调优化模型
有效解决了确保电网安全下的
小电充分吸纳问题
本站于1984年建成投产
装机容量3240千瓦
从投产以来，由于设备落后
一直是人工填报数据
现在，我们利用省调统一开发的技术支持系统
加强了发电计划管理
我们这个电站在建设规划初期
因为电站处在（电力）受阻地区
我们比较担心发电量没法送出去
但是经过电站建成后的5个月运行情况来看
我们发的电都全部送出去了
课题指标均满足课题任务书所列要求
其中发明专利、软件著作权
学术论文等方面超出课题任务书所列要求
课题研究成果突破了
大规模小水电群接入与消纳的技术瓶颈
已成功应用于云南电网公司
各级调度机构和所有电厂的实际生产
取得了良好的经济和社会效益
得到云南电力主管部门的肯定
近几年，云南电网公司利用科技攻关
将小水电纳入了全省统一平台协调
小水电年发电量持续增加
全省弃水电量大幅减少
通过应用
我们能够及时掌握全省电力生产运行状况
将有利于我们更好的、更合理的决策
随着智能电网建设的不断推进
节能调度的不断深入
清洁能源的不断并网
我国将面临更多类型、更大规模
更多层级间的能源调度和互补协调
为推进云南绿色能源基地
和跨区域电力交换枢纽的建设步伐
加速我国能源消费革命的进程
显著提高社会效益和经济效益
小水电群接入和消纳技术
将起到重要的示范作用
也将拥有更加广阔的应用空间