[發明專利]風火統一建模參與ACE控制方法

有效

• 申請號: 201110440155.3
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102522781A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 滕賢亮;張小白;吳繼平;高宗和;戴則梅;李丹;梁吉;董昱;牛四清;孫榮富;劉軍;張濤;韋仲康;謝旭;張哲
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;華北電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術領域

本發明屬電力系統有功控制領域，涉及一種適應于大規模風電并網后風火統一建模參與ACE控制方法。

背景技術

風力發電是目前除水電外，技術最成熟、經濟效益最好的一種可再生能源發電方式。大規模風電的并網運行后，風電的隨機性、波動性和間歇性的特點對電網安全穩定運行的影響逐漸顯現。隨著國內多個千萬千瓦級風電基地的開工建設，電網在保證安全穩定運行及保證有功控制性能的前提下全部消納風電的難度逐漸增大，同時對電網調度和有功控制也提出了更高的要求。

根據國家新能源政策的要求，風電并網后電網采取優先調度和全額收購的方式來接納風電資源。大規模風電并網后，風電爬坡和下坡速率過快，“反調峰”、間歇特性大大增加了電網對常規能源調節備用容量需求，提高了調節資源性能要求，降低了電網運行經濟性。從當前已并網風電的有功控制情況看，盡管很多風電場具備接受遠方控制的能力，但出于風電有功控制經驗缺乏及風電資源最大化利用等原因，風電有功控制尚處于跟蹤日前計劃的階段，風電場日前計劃受風功率預測精度及全網系統負荷預測結果影響，風電有功控制較為粗獷，風電資源利用效果不佳。因此，為了充分實現風電資源最大化利用，就必須摒棄現有的計劃值控制模式，將風電場引入常規AGC控制，進行風電與常規能源的一體化及區別控制，實現風電與常規能源的統一控制。

電力系統中針對風電接入的有功控制技術目前有如下方法：

文獻一《大量風電引入電網時的頻率控制特性》（電力系統自動化2008年第32卷第1期第29頁）在深入分析異步電動機頻率特性的基礎上，采用所開發的電力擾動裝置對不同轉矩特性的異步電動機的頻率特性進行了測試。基于加權綜合的思路建立了包含異步電動機的綜合負荷的頻率特性模型，同時分析了風力發電的出力特性。通過對一個包含風力發電的電網進行分析,論證了考慮負荷頻率特性以后,在同樣電網調頻能力的情況下,頻率波動的偏差會變小。

文獻二《雙饋變速風電機組頻率控制的仿真研究》（電力系統自動化2007年第31卷第7期第61頁）以雙饋變速風電機組模型為基礎，根據雙饋變速風電機組控制特點和控制過程，在電力系統仿真軟件中增加了頻率控制環節，在系統頻率變化時，雙饋變速風電機組通過釋放或者吸收轉子中的一部分動能，相應增加或者減少有功出力，實現了風電機組的頻率控制。仿真結果證明了頻率控制環節的有效性和實用性，并證明了通過增加附加頻率控制環節，風電場能夠在一定程度上參與系統頻率調整。

上述文獻分別從風電機組和風電場模型及特性、電參與電網一、二次頻率控制技術等不同層面披露了風電接入后的有功調度技術，但并未涉及大規模風電接入與常規能源協調控制策略與控制方法。

文獻三《一種計及電網安全約束的風電優化調度方法》（電力系統自動化2010年第34卷第15期第71頁）提出了一種根據風電功率預測、電網負荷預測和省間聯絡線計劃，計及電網安全穩定等約束條件，制定風電場出力計劃的優化調度方法。文章提出的方法主要為網省調度機構協調優化安排常規能源機組，預留風電出力空間保證風電場有功出力在安全區域內穩定運行，為電網最大程度的接納風電創造條件。

文獻三提出的風電優化調度方法，通過合理安排日前計劃做到系統運行經濟性和風電最大程度接入的平衡，并通過風電場跟蹤安全區域曲線保證風電接入后電網安全穩定運行。從網省調資源協調，資源調用方式優化以及電網安全角度等不同層面披露了風電接入后的電網和風電場的有功功率控制技術，但是并未從實時控制和AGC角度分析風電與常規能源協調對風電場有功功率控制技術進行論述。

文獻四《System?control?of?large?scale?wind?power?by?use?of?automatic?generation?control?(AGC)》（?Quality?and?Security?of?Electric?Power?Delivery?Systems,?2003.?CIGRE/PES?2003.?CIGRE/IEEE?PES?International?Symposium??8-10?Oct.?2003，On?page(s):?15?-?21）提出了將風電實際發電功率與計劃發電功率偏差引入ＡＧＣ控制，從電力市場角度分析風電接入與系統控制問題。