[發明專利]一種分析風電場輸出功率波動對電網影響的方法

有效

• 申請號: 201110000003.1
• 申請日: 2011-01-01
• 公開（公告）號: CN102063575A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 張磊;羅亞洲;栗向鑫;余有勝;鄭賢福;翟志強;徐沖;周玲
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院;華北電網有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;F03D9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于風力發配電技術領域，涉及一種分析風電場輸出功率波動對電網影響的方法。?

背景技術

近年來，我國的并網風電發展迅速，到2009年底，全國風電總裝機容量達到2580.5萬千瓦（共21581臺風電機組），居世界第二位,到2010年9月，我國有四個省區電網的風電裝機容量超過200萬千瓦,到2020年，預計風電總裝機容量將達到1.5億千瓦，建成7個千萬千瓦級超大規模風電基地。風資源的不確定性和風電機組本身的運行特性使風電場的輸出功率具有間歇性和波動性，大規模并網風電給電力系統的安全穩定運行帶來困難，風電并網的技術難題、運行困難、瓶頸逐步顯現，風電并網困難成為一個關注焦點。量化分析風電場輸出功率對電網的影響，能夠為實時修正電網調度部門的發電計劃提供依據，從而為保障電網安全穩定，最大限度的提高風電等綠色能源的利用效率提供依據。

使用區域電網內單風電場風電功率預測數據、區域電網風電實際功率數據、區域電網ACE（Area?Control?Error?即區域控制偏差，是根據電網的當前負荷、發電、受電、頻率等因素形成的偏差值，它反映了區域的功率平衡情況）波動數據，計算出下一時刻預測ACE波動，與ACE閾值比較，并做出預警，是一種有效的分析風電場輸出功率波動對電網影響的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分析風電場輸出功率波動對電網影響的方法，為風電并網及調度提供參考，保障電網安全穩定運行。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案。

本發明根據區域電網內單風電場風電功率預測數據、區域電網風電實際輸出功率數據，結合區域電網ACE波動數據分析風電場輸出功率波動對電網的影響，包括以下步驟：

從區域電網各并網風電場風電預測系統中采集各并網風電場預測功率，根據時間進行整編，相同時間點的風電場預測功率求和，計算得出區域電網風電預測總功率（風電預測功率為15分鐘1個數據點）:

式中：n表示區域電網各并網風電場數，表示單風電場預測功率，表示區域電網風電預測總功率。

從區域電網數據采集與監控系統中采集區域電網各并網風電場實際輸出功率，根據時間進行整編，相同時間點的風電場實際輸出功率求和，計算得出區域電網風電實際輸出總功率：

式中：n表示區域電網各并網風電場數，表示單風電場實際輸出功率，代表區域電網風電實際輸出總功率。

從區域電網數據采集與監控系統中采集區域電網ACE波動數據。

根據當前時刻風電實際總功率，當前時刻之后最臨近的風電預測總功率，計算出分析時刻預測風電功率波動：

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式中：表示當前時刻距最臨近風電預測總功率的時長，表示當前時刻距分析時刻的時長，表示當前時刻風電實際總功率，表示時刻風電預測總功率，表示分析時刻預測風電功率波動。

根據當前時刻ACE波動，分析時刻預測風電功率波動預測，計算得出分析時刻預測ACE波動：

式中：表示分析時刻預測ACE波動，表示當前時刻ACE波動，表示分析時刻預測風電功率波動。

將計算出的分析時刻預測ACE波動與ACE波動閾值比較，若超出閾值，則做出預警。

本發明的有益效果在于，提供的分析風電場輸出功率波動對電網影響的方法，基于區域電網風電實際功率數據，結合區域電網內單風電場風電功率預測數據，區域電網ACE波動數據，提供量化分析方法，分析風電場輸出功率波動對電網的影響。其核心在于綜合風電功率預測技術與SCADA技術，預警風電功率波動對電網的影響，為風電大規模并網接入及調度提供依據，有助于提高綠色能源的利用效率，具有顯著的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是本發明流程圖。

具體實施方式

本發明的分析風電場輸出功率波動對電網影響的方法主要在于量化分析區域風電輸出功率波動對區域電網ACE波動的影響，由三個環節構成：基礎數據采集、計算、比較限值，預警，流程如圖1所示。

?1）基礎數據采集

Step1：從華北電網各并網風電場風電預測系統中采集各并網風電場預測功率，如2010年12月01日00時至12時華北電網某兩個風電場預測功率。

?Step2：根據時間進行整編，相同時間點的風電場預測功率求和，根據公式

計算得出華北電網風電預測總功率，如2010年12月01日華北電網風電預測總功率數據。