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        規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響研究

        2018-11-26 09:47:50李瑞明班宇廷
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年20期

        李瑞明 班宇廷

        摘 要:對(duì)于風(fēng)電來(lái)說(shuō),其是我國(guó)最關(guān)鍵的一種新興清潔型能源,具備大量有別于普通電源的明顯特征。風(fēng)能的轉(zhuǎn)變特征影響著風(fēng)電出力具備良好的靈活轉(zhuǎn)變性。近年來(lái),伴隨風(fēng)電連結(jié)的范圍日漸加大,必然會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度造成一些干擾。本文將主要圍繞規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)作的影響展開(kāi)分析和探究。

        關(guān)鍵詞:規(guī)模風(fēng)電;電網(wǎng)調(diào)度;清潔型能源

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.172

        0 引言

        規(guī)模風(fēng)電連結(jié)電網(wǎng),對(duì)其調(diào)度運(yùn)作產(chǎn)生的主要影響通常展現(xiàn)在連接點(diǎn)的電能質(zhì)量、電壓掌控和無(wú)功監(jiān)管,電網(wǎng)和掌控區(qū)的電能規(guī)劃和運(yùn)作功效,全網(wǎng)的可靠性三大方面。而綜合風(fēng)電轉(zhuǎn)變性和掌控區(qū)頻率掌控進(jìn)行考慮是一項(xiàng)較有難度的工作,相關(guān)人員必須要加強(qiáng)此方面的探究。

        1 針對(duì)電網(wǎng)頻率掌控功效的影響

        規(guī)模風(fēng)電連結(jié)電網(wǎng)以后,風(fēng)電的強(qiáng)轉(zhuǎn)變化性勢(shì)必會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)頻難度。并且為平均電量電網(wǎng)進(jìn)行多次的協(xié)調(diào)動(dòng)作,會(huì)致使電網(wǎng)運(yùn)作功效下滑。針對(duì)利用掌控區(qū)運(yùn)作功效審核的電網(wǎng)來(lái)講,風(fēng)電出力變化會(huì)導(dǎo)致其所掌控區(qū)中的機(jī)組展開(kāi)較多的協(xié)調(diào)動(dòng)作,有幾率致使此掌控區(qū)CPS參數(shù)的下滑。所以,對(duì)風(fēng)電轉(zhuǎn)變性質(zhì)展開(kāi)剖析,比較風(fēng)電連結(jié)前后電網(wǎng)內(nèi)部機(jī)組出力協(xié)調(diào)的升量,在此前提下對(duì)掌控區(qū)掌控功效參數(shù)予以評(píng)判,有著至關(guān)重要的作用[1]。

        1.1 電網(wǎng)調(diào)節(jié)量的轉(zhuǎn)變

        電網(wǎng)運(yùn)作進(jìn)程中,負(fù)荷是在隨時(shí)轉(zhuǎn)變的。在負(fù)荷驟增或者驟降時(shí),電網(wǎng)經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)機(jī)組出力來(lái)解決負(fù)荷變化所形成的功率不均衡。在風(fēng)電連結(jié)電網(wǎng)之后,電網(wǎng)的協(xié)調(diào)動(dòng)作要完成均衡負(fù)荷和風(fēng)電的總轉(zhuǎn)變,也就是凈負(fù)荷的轉(zhuǎn)變。探究其概率散布規(guī)律,把其和不涵蓋風(fēng)電的單純負(fù)荷的概率散布展開(kāi)對(duì)比,便能掌握風(fēng)電進(jìn)入后電網(wǎng)協(xié)調(diào)量的轉(zhuǎn)變。

        將2019年當(dāng)做對(duì)象探究年,針對(duì)電網(wǎng)凈負(fù)荷和負(fù)荷各個(gè)時(shí)間階段(15、30分鐘、一小時(shí))轉(zhuǎn)變量的概率散布特點(diǎn)予以剖析。通過(guò)研究可發(fā)現(xiàn):各個(gè)時(shí)間階段中,凈負(fù)荷的轉(zhuǎn)變量都超過(guò)負(fù)荷的轉(zhuǎn)變量,然而顯著低于負(fù)荷轉(zhuǎn)變量的直接積累,這代表風(fēng)電連接后,電網(wǎng)的協(xié)調(diào)量予以提升,然而漲幅程度較弱。這是因?yàn)轱L(fēng)電在整個(gè)網(wǎng)中消納時(shí),風(fēng)電的轉(zhuǎn)變性是整體負(fù)荷轉(zhuǎn)變性有效中和,電網(wǎng)的協(xié)調(diào)壓力隨之有所減少。

        1.2 掌控區(qū)CPS2參數(shù)的轉(zhuǎn)變

        對(duì)于CPS2而言,其是對(duì)網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)掌控區(qū)頻率掌控功效的審核指標(biāo),通過(guò)某一階段內(nèi)掌控區(qū)ACE通過(guò)率當(dāng)做審核標(biāo)準(zhǔn),需要ACE一個(gè)10min內(nèi)的平均值確保掌控在合理范疇L10之內(nèi)。

        掌控區(qū)CPS2反饋出掌控區(qū)處理凈負(fù)荷轉(zhuǎn)變、功率互換規(guī)劃轉(zhuǎn)變的水平,其展現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)和負(fù)荷轉(zhuǎn)變性、掌控區(qū)有關(guān)的功率互換規(guī)劃轉(zhuǎn)變、區(qū)內(nèi)備用聯(lián)系十分緊密,CPS2有效率要小于89%。

        依據(jù)凈負(fù)荷、負(fù)荷的集中散布特征的差異來(lái)剖析風(fēng)電連結(jié)之后CPS2的轉(zhuǎn)變,一定要提出以下假定:首先,CPS2未合格只通過(guò)凈負(fù)荷或者負(fù)荷的轉(zhuǎn)變所引發(fā);其次,凈負(fù)荷與負(fù)荷的轉(zhuǎn)變負(fù)荷要求正態(tài)散布;再次,掌控區(qū)功率互換規(guī)劃沒(méi)有變化;最后,掌控區(qū)備用情況恒定。

        這些假定把CPS2的干擾要素規(guī)定成凈負(fù)荷和負(fù)荷的轉(zhuǎn)變。針對(duì)凈負(fù)荷和負(fù)荷轉(zhuǎn)變量的聯(lián)合剖析闡述兩者都負(fù)荷規(guī)范正態(tài)散布,所以CPS2參數(shù)和轉(zhuǎn)變量的置信區(qū)間相匹配。對(duì)比負(fù)荷轉(zhuǎn)變和凈負(fù)荷轉(zhuǎn)變的置信區(qū)間,便能明確風(fēng)電銜接之后CPS2的轉(zhuǎn)變。通過(guò)研究可發(fā)現(xiàn):和負(fù)荷轉(zhuǎn)變的正態(tài)散布中展現(xiàn)是一個(gè)狹小的置信區(qū)間,其和風(fēng)電連結(jié)之后掌控區(qū)全新的CPS2相適應(yīng)。

        使用以上辦法,在我國(guó)某市電網(wǎng)初始CPS2中取各種數(shù)值,依次思索凈負(fù)荷、負(fù)荷在15分鐘、半小時(shí)以及一小時(shí)等各個(gè)時(shí)間段的轉(zhuǎn)變性質(zhì),表明:風(fēng)電連結(jié)之后,掌控區(qū)和原始CPS2能力息息相關(guān)。掌控區(qū)原始CPS2愈貼近最低準(zhǔn)許值,其下滑程度就愈明顯。時(shí)間段愈短,風(fēng)電轉(zhuǎn)變特點(diǎn)愈能獲得資質(zhì)反饋,凈負(fù)荷和負(fù)荷轉(zhuǎn)變間的差別愈明顯,這樣運(yùn)算獲得的掌控區(qū)CPS2轉(zhuǎn)變愈顯著,同時(shí)也最貼近現(xiàn)實(shí)。所以可使用較小時(shí)間段5分鐘或者一分鐘下有關(guān)的轉(zhuǎn)變性質(zhì)予以運(yùn)算,這樣便能精準(zhǔn)的反饋出風(fēng)電連結(jié)對(duì)掌控區(qū)頻率掌控功效的干擾效果。

        2 針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)作備用的影響

        2.1 影響要素

        規(guī)模風(fēng)電連結(jié)電網(wǎng)以后,其干擾存在電網(wǎng)的協(xié)調(diào)、負(fù)荷追蹤還有機(jī)組開(kāi)關(guān)機(jī)規(guī)劃之中。在協(xié)調(diào)進(jìn)程,電網(wǎng)要加大1級(jí)備用來(lái)均衡風(fēng)電的短期轉(zhuǎn)變所導(dǎo)致的功率均衡變化。風(fēng)力的轉(zhuǎn)變特征包括風(fēng)電場(chǎng)地勢(shì)散布的平滑作用,影響著此階段環(huán)境中風(fēng)電出力轉(zhuǎn)變性的局限性,所以電網(wǎng)所要加大1級(jí)備用也較小。風(fēng)電銜接之后,電網(wǎng)凈負(fù)荷預(yù)估誤差遍布的平均差值與負(fù)荷對(duì)比之后又有所增加,這代表風(fēng)電連結(jié)提高了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)作的不可靠性。然而一年風(fēng)電預(yù)估誤差和負(fù)荷預(yù)估差值重疊不但有積累,同時(shí)也有對(duì)消。所以,在明確電網(wǎng)作為風(fēng)電銜接所要添加的運(yùn)作備用過(guò)程中,通過(guò)簡(jiǎn)單風(fēng)電的預(yù)估誤差散布當(dāng)做根據(jù),會(huì)獲得傳統(tǒng)的剖析結(jié)果??茖W(xué)的剖析手段是依次明確電網(wǎng)作為均衡負(fù)荷和凈負(fù)荷預(yù)估誤差需要的備用,兩者差值便是電網(wǎng)提高的備用容量,也就是風(fēng)電銜接之后的備用所需[2]。

        2.2 相關(guān)問(wèn)題和整改建議

        首先,電網(wǎng)備用是通過(guò)均衡99.71%預(yù)估誤差來(lái)認(rèn)定的。而備用所無(wú)法均衡的一些預(yù)估誤差,常常出現(xiàn)在極端天氣中,但現(xiàn)階段預(yù)估不能反饋出天氣驟然轉(zhuǎn)變。鑒于此,可利用超短期預(yù)估,提升結(jié)果準(zhǔn)確度。另外,還能強(qiáng)化凈負(fù)荷、負(fù)荷反常預(yù)估誤差實(shí)踐的剖析,創(chuàng)建處理極端反常預(yù)估誤差的應(yīng)急預(yù)案。

        其次,依據(jù)凈負(fù)荷、負(fù)荷整年預(yù)估誤差分布認(rèn)定電網(wǎng)備用增量,此年度備用布置手段可操縱高,卻輕視了預(yù)估誤差伴隨月份、季節(jié)的轉(zhuǎn)變的特征。鑒于此,電網(wǎng)可在優(yōu)化風(fēng)電備用所需年度輪換修理的前提下,組織風(fēng)電備用需要的季度、月度輪換修理作業(yè)。

        3 結(jié)論

        綜上所述,對(duì)規(guī)模風(fēng)電介入對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)作的影響展開(kāi)分析,是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。相關(guān)人員一定要對(duì)此加以重視。在實(shí)踐中充分結(jié)合現(xiàn)狀,具體問(wèn)題,具體分析,全面確保電網(wǎng)可靠、安全、良好運(yùn)作,以此提高能源利用率,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]余穎輝,郭強(qiáng).大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響[J].華東電力,2014,42(07):1337-1340.

        作者簡(jiǎn)介:李瑞明(1985-),男,山西應(yīng)縣人,研究生,工程師,研究方向:電網(wǎng)調(diào)度、電壓合格率、電網(wǎng)無(wú)功管理。

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