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电力调度在提高风电运行可靠性中作用 　　摘?要 随着化石性能源价格的飞涨和对于环境关注程度的提升，世界各国政府均对可再生能源利用的研究和应用加大了投入，期望通过多元化的能源消费的降低对化石性能源的依赖。在各种可再生能源发电形式中，风电最具规模开发前景，但其弱点也很明显，即可变性大而可预测性差。本文通过介绍风电并网对电力系统的影响及电力调度的各项功能，体现了电力调度在提高风电运行可靠性中的巨大作用。 　　关键词 电力调度；风电运行；可靠性 　　中图分类号 TM73 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）112-0226-02 　　风能是一种清洁的可再生能源，也是目前可再生能源中技术相对成熟并具规模化开发条件和商业化发展前景的一种能源。在各种可再生能源发电形式中，风电最具规模开发前景，但其弱点也很明显，即可变性大而可预测性差。当风电所占比例不大时，风电出力的变化可由互联电网的相邻电网提供支持，但风电装机超过一定限度后，就只能靠传统的煤电、水电机组补偿其出力的变化。 　　电力系统经济调度是电力系统经济运行的重要课题，其目标是实时调度发电机组出力，以较少的发电成本保证机组发电与用电负荷之间的平衡。由于风力发电不消耗化石燃料，中国政府制定了可再生能源法限定电网公司必须全数收购所有可再生能源发电。因此，风力发电占全系统装机容量的上升将对我国电力系统的的经济、稳定运行造成重大的影响。本文重点讨论电力调度在风电并网后对提高电网运行可靠性的作用。 　　1 风电机并网对电力系统的影响 　　风电产业之所以得到迅速发展，是因为大规模风电机并网具有良好的环境效益和社会效益。具体来说，风电机并网带来的效益主要有：大量减少污染气体的排放；使能源供应多元化，减少对煤炭、石油等化石燃料的依赖；为社会提供绿色、充足的电力支持；风能为可再生能演、永不枯竭；等等。但是，由于风能具有随机性强等特点，因此风电机并网也对电力系统造成了一些影响： 　　1）风速的波动会引起风电机吸收无功的变化，当系统电压由于风电波动而下降时，机端无功补偿量也会下降，造成无功缺额的增大，进一步恶化电压水平，造成电网崩溃。同时当风电机停机后，风电场的有功输出减少，无功需求也相应减少，系统会失去这部分无功负荷而导致电压水平偏高。为了解决这个问题，目前的变速风电机都能实现无功控制功能，从而提高系统电压的稳定性。 　　2）当风电场容量在系统中所占比例较大时，其输出功率的随机波动会对电网的频率产生很大的影响。当常规火电机组或调频机组的可调容量较小时，可能会出现备用不足的情况，从而造成较大的频率变化。 　　3）风电机的一些固有特性，例如风剪切、叶片重力偏差和风速的波动等，会造成风电场的电压波动，进而可以引发电压闪变；当风电机中的电力电子装置设计控制不当时，将会向电网中注入谐波电流，引起电压波形的畸变，对电能质量产生严重的影响。 　　虽然风电机并网对电力系统有一定的影响，但是随着电力调度的自动化技术以及风电技术的不断完善，各种问题正在逐步得到解决。 　　2 电力调度自动化的主要功能 　　电力调度自动化系统采用成熟的计算机技术、网络技术及通讯技术等，符合相关的国际和工业标准。电力调度自动化系统的主要功能包括： 数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、历史库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、Web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用，提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时，所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上，保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障，切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心，从整体上实现调度自动化的监视和控制，分析电网的运行状态，协调变电站内RTU之间的关系，对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。电力调度自动化系统是监控电网运行的实时系统，具有很高的实时性、安全性和可靠性。 　　3 电力调度对风电运行可靠性的重要意义 　　加快开发绿色可再生能源是解决能源与环境问题的重要手段，其中风能是目前最具有开发利用前景和技术最为成熟的一种新型可再生能源。随着风电技术的不断成熟，目前风力发电已经成为世界上发展速度最快的能源类型，正在向着大规模、大容量、产业化的方向发展。中国电力科学研究院通过大量的研究指出，在风电穿透功率不超过8%时，我国电网一般情况下不会出现较大的技术问题，而目前我国能源产业结构中风电的比例还很低，远远低于 1%，因此还有相当大的发展空间。 　　风电出力的间歇性和波动性特点是导致风电并网及消纳困难的根本原因。要有效解决这一难题，需要从