風電功率變化特性量化評估與優(yōu)化調控問題研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)能源,風力發(fā)電在節(jié)能減排方面具有明顯優(yōu)勢,是除水力發(fā)電外,開發(fā)最快、技術最成熟、經濟效益最高的新能源發(fā)電技術。伴隨著風電設備制造水平及相關技術的快速發(fā)展,更大規(guī)模的風電將并入電力系統(tǒng),同時也對系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性帶來了不小的挑戰(zhàn)。究其原因,風力發(fā)電的強隨機性、強波動性及不易調控的特點,成為制約風電擴大發(fā)展規(guī)模的重要影響因素。目前對風電功率變化特性的分析大多應用于風電資源評估或規(guī)劃,對服務于風電運行控制時間級功率變化特性的評估方

2、法尚存不足。因此,如何全面細致地把握風電輸出功率的變化特性、依據對風電變化的評估信息指導風電運行及控制,充分合理地利用多種形式電源的協(xié)同調節(jié)性能,在考慮經濟和實用性的基礎上，使電力系統(tǒng)提升對風電的接納能力,已經成為解決風電發(fā)展受限的關鍵問題。
　　本文在前人研究的基礎上，首先對傳統(tǒng)指標——相關系數和同時率在應用于短時間尺度時的局限性進行了探討。根據不足,有針對性地定義了描述風電功率自身變化特性的平穩(wěn)性指標、描述風電功率相互間變化特

3、性的一致性指標、互補性指標及考慮變化方向的分指標,并將其推廣至風電與負荷功率相互變化特性的分析。通過選取不同指標、改變考察時窗長度,可清晰地描述風電功率波動性、局部變化的一致程度和互補能力,實現了不同情況下風電源間協(xié)聯能力的量化評估。根據短時間尺度下風電功率變化特性的評估信息,提出了以風電集群(風電場集合)為對象、以風電功率波動平滑、負荷跟蹤和功率平衡為目標的三種優(yōu)化調控策略:利用定義的量化指標,分別對風電集群整體功率波動性、總/凈負荷

4、跟蹤特性予以評估,對不符合要求的時段進行適度調控,給出了調控量消納的基本原則,通過多種電源配合以提高風電運行效能;同時依據集群中各風電場功率變化差異程度,制定了在有關風電場間相對公平地分攤補償調控成本的機制。算例結果表明,策略可通過較少次數的調控或對系統(tǒng)調控資源的較少占用,有效地平滑風電功率波動、提高風電跟蹤負荷能力或改善系統(tǒng)功率不平衡量,有助于降低大規(guī)模風電并網的不良影響。最后針對多種形式電源協(xié)調參與風電調控的方法進行了研究,在考慮各