消纳大规模风电多时间尺度协调有功调度系统设计.pdfVIP

第 35 卷 　第 1 期 Vol . 35 　No . 1 20 11 年 1 月 10 日 J an . 10 , 20 11 消纳大规模风电的多时间尺度协调的有功调度系统设计 1 1 2 1 张伯明 , 吴文传 , 郑太一 , 孙宏斌 ( 1. 电力系统国家重点实验室 , 清华大学电机系 , 北京市 100084 ; 2 . 吉林省电力公司调度中心 , 吉林省长春市 13002 1) 摘要 : 大规模风电的接入对电网调度模式和技术提出了重大挑战 。通过分析风电预测精度随时间 尺度逐级提高的特性和有功调度的固有特点 ,提出了多时间尺度协调的有功调度模式及其关键技 术 。这种调度模式是基于“多级协调 、逐级细化”的思路 ,将上一级遗留的偏差由下一级来修正 。文 中首先介绍了该系统的整体构架和总体思路 ;然后 ,分析了发电态势分析的几个基本问题 :理想发 电模型、扩展短期预测和超短期预测以及负荷特性分解 ;接着 ,提出滚动计划优化模型及其与 日前 计划的关系 , 以及以弃风最小为 目标的实时调度模型及其与风电场调度的关系 。最后 ,给出了一个 实际系统的应用效果 。 关键词 : 风电接入 ; 有功调度 ; 多时间尺度协调 ; 实时调度 ; 电力系统调度 0 　引言 时间越短 ,预测误差相对越小 。例如 :风电场 日前风 电预测的误差一般为 25 %～40 %[ 16 ] , 有时可能更 大规模风电接入对电力系统调度运行的影响是 大 。因此 ,本文引入多时间尺度的有功协调优化调 多方面的 ,如有功/ 无功潮流 、电压 、系统稳定性 、电 度模式 , 目的在于逐级降低由于风电接入后电网运 能质量等 。有功调度作为电力系统调度运行体系中 行的不确定性 ,增加系统接纳风电的能力 。 的核心组成部分 ,直接关系到电力系统中的有功功 率平衡和频率稳定 ,对电力系统的安全 、可靠 、经济 1 　总体思路 运行有着不可替代的重要作用 。风电接入后的电力 国内传统的调度方式主要采用人工日前调度计 系统在线有功调度包括电网侧的调度决策和风电场 ( ) 划和自动发电控制 A GC 等 2 个时间尺度相结合 侧的运行控制 2 个方面 。电网侧的在线有功调度决 策是电网控制中心针对大规模风电接入 ,如何建立 的调度方式 ,这 2 个时间尺度跨度大 、调度模式较粗 新的在线有功调度运行方法以适应风力发电的特 放 ,无法适应大规模风电接入后的电网调度 。传统 点 ,保持电网功率平衡和频率稳定 ;风电场侧的有功 调度方式主要存在以下问题 : ①日前负荷预测结果 运行控制是指风电场如何控制风电机组的运行 , 以 与实际负荷往往存在较大偏差 ,特别是大规模上网 使风电场的输出功率尽量平稳并且具备一定的可控 风电的随机性和波动性 ,使得 日前计划在执行中和 能力 。目前国内外的学者对风电场的运行控制研究 实际情况存在很大偏差 ; ②日前调度与 A GC 之间 已经取得了一定的成果 ,主要集中在风力发电机组 时间跨度太大 , 日前计划偏差 、负荷和风电随机扰动 的电压和无功控制等方