[發(fā)明專利]一種減小風電并網(wǎng)調(diào)度計劃誤差的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310182311.X
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103427444A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁鐵江;晁勤;劉佳銘;楊青斌;王筱;張龍音;劉春燕;王再闖;孫誼媊;孫勇平;付周興;朱鑫;阿麗努爾
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆大學;國家電網(wǎng)公司;遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種減小風電并網(wǎng)調(diào)度計劃誤差的控制方法。

背景技術(shù)

隨著風力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展以及風電的大規(guī)模并網(wǎng)，風的不可控性和不可預知性造成風電并網(wǎng)調(diào)度計劃與實際情況誤差偏大，可執(zhí)行性低，因此為保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行、對外可靠供電、各類電力生產(chǎn)工作有序進行，風電并網(wǎng)下的電力系統(tǒng)調(diào)度計劃被廣泛研究。

風電并網(wǎng)下的調(diào)度計劃的制定是以盡可能精確的功率預測為基礎(chǔ)。“風能王國”丹麥是世界上較早進行風電功率預測系統(tǒng)開發(fā)的國家，先后由丹麥Riso國家實驗室開發(fā)了Prediktor風電功率預測系統(tǒng)、丹麥技術(shù)大學開發(fā)了WPPT風電功率預測工具，隨后集成二者功能，形成了新一代風電功率預測系統(tǒng)Zephry。同時，歐洲的其他國家也對風電功率預測系統(tǒng)進行了開發(fā)。如德國的奧爾登堡大學和德國太陽能研究所分別開發(fā)了風電功率預測系統(tǒng)Previento和高級風電功率預測工具AWPPT，西班牙馬德里卡洛斯三世大學和西班牙可再生能源中心開發(fā)的sipreólico、LocalPred-RegioPred與More-Care系統(tǒng)，以及愛爾蘭開發(fā)的Honeymoon系統(tǒng)等。另外由7個國家的23家科研機構(gòu)參與的歐盟ANEMOS項目，將物理方法和統(tǒng)計方法相結(jié)合，開發(fā)了用于陸地和海上的風電功率預測系統(tǒng)。除了歐洲國家，美國也對風電功率預測系統(tǒng)進行了開發(fā)，其AWSTrueWind公司開發(fā)了eWind風功率預測系統(tǒng)。

基于盡可能精確的風電功率預測，我國針對自身風電情況風電并網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度策略及算法進行了深入研究，提出了多種調(diào)度模式，例如文獻1（孫濤，王偉勝，戴慧珠等.風力發(fā)電引起的電壓波動和閃變[J].電網(wǎng)技術(shù).2003，27(12)：62-66）中通過分析風電預測精度隨時間尺度逐級提高的特性和有功調(diào)度的固有特點,提出了多時間尺度協(xié)調(diào)的有功調(diào)度模式及其關(guān)鍵技術(shù)；文獻2（趙靜波,雷金勇,甘德強.電池儲能裝置在抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩中的應用[J].電網(wǎng)技術(shù),2010,32(6):93-99,108）研究了含風電系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度的經(jīng)濟性評價方法，提出基于棄風量最小和能耗最小的2種發(fā)電調(diào)度模式；文獻3（袁鐵江,晁勤等.大規(guī)模風電并網(wǎng)電力系統(tǒng)動態(tài)清潔經(jīng)濟優(yōu)化調(diào)度建模研究[J].中國電機工程學報，2010,30(31):7-13）綜合考慮風電出力特性及風電并網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行約束，研究了5種不同的風電調(diào)度計劃的編制方法。

綜合世界各國風電并網(wǎng)電力系統(tǒng)調(diào)度計劃的研究成果，尤其是我國風電并網(wǎng)電力系統(tǒng)調(diào)度計劃，其具有如下特征：

1)電網(wǎng)調(diào)度計劃制定時所依賴的風電功率預報的時間尺度，應該傾向于選取較小值，因為小的時間尺度意味著較高的風電出力預報精度，且不同時間尺度不是孤立的，而是基于調(diào)度計劃形成有機銜接的體系；

2)15分鐘以上乃至小時級等更大尺度上的風電出力波動相對較大，可以通過增加基于提前對應時間尺度上的風電功率預報值，與AGC控制計劃協(xié)調(diào)的尺度上的機組調(diào)度計劃的調(diào)整來克服；

3)風電出力依賴自然來風(不可控)、間歇及反調(diào)峰特性，影響電力系統(tǒng)中常規(guī)能源機組的開停機計劃的制定和執(zhí)行。較長時間的高風耦合較長時間的低風時，可能需要部分機組熱態(tài)啟動；較長時間的低風耦合較長時間的高風時，可能需要部分機組熱停。而傳統(tǒng)化石能源機組的起停需要受時間和經(jīng)濟性的約束。此外反調(diào)峰特性要求系統(tǒng)提供額外的備用、可中斷負荷或者風電場棄風運行計劃等等，在惡劣情況下也需要機組的起停機。

目前風電并網(wǎng)電力系統(tǒng)調(diào)度計劃的眾多研究，對風電并網(wǎng)系統(tǒng)下經(jīng)濟調(diào)度計劃的科學制定提供了充分的理論依據(jù)和借鑒，但是較少涉及利用調(diào)度計劃自平滑風電計劃出力與實際出力的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題克服現(xiàn)有的調(diào)度計劃因風電出力波動、依賴自然來風(不可控)間歇及反調(diào)峰、隨機(難以精確預測)等特性而導致調(diào)度計劃與實際情況誤差較大，風電并網(wǎng)系統(tǒng)需要提供大量額外備用和調(diào)度員頻繁參與功率平衡調(diào)節(jié)等缺點，提供一種利用調(diào)度計劃控制風電并網(wǎng)實際出力與計劃出力的誤差，使之減小的方法。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

1、首先分析廣域時間尺度上風電出力特性及其對電網(wǎng)調(diào)度計劃的影響，包括廣域時間尺度上風電出力的隨機性及對電網(wǎng)調(diào)度計劃的影響、廣域時間尺度上風電出力波動特性及對電網(wǎng)調(diào)度計劃的影響，以及風電出力間歇及反調(diào)峰特對電網(wǎng)調(diào)度計劃的影響。