风电受限态下的大电网有功实时控制模型与策略

2015-03-26 18:23张金青
中国科技纵横 2015年5期
关键词:实时控制有效措施

张金青

【摘 要】 本文主要简单的介绍了风电受限态下的大电网有功实时控制的相关内容,分析在风电受限态下实施大电网有功实时控制模型的相关流程及其研究方向,探讨建立风电受限态下大电网有功实时控制模型的有效措施,并测试其结果,以确保风电受限态下大电网有功实时控制模型的有效性。据此,有利于提高我国大电网有功实时控制水平,保障风能发电的质量和效果,从而推动我国风电事业的发展,为人们提供更为稳定的电能。

【关键词】 风电受限态  大电网  实时控制  有效措施

随着社会经济的不断发展,人们的生活水平有所提升,对生活环境的追求也逐渐提高,尤其是与之生活相关的电能。电力事业也随之蓬勃发展,取得了一定的成就和突破,在新时期下电力事业的发展迎来了新的机遇,但与此同时也面临着一系列的挑战和困难,必须予以高度重视,不容忽视。近年来,在全球经济一体化的形势下,世界各国都开始重视环境保护和能源问题,各国都意识到经济的发展不可以环境为代价,必须走可持续发展路线。我国能源也越来越紧张,在这种情况下,为了满足人们对电能的总需求,则必须开发出新的能源来进行发电。如此一来,风力发电就显得格外重要。在风力发电过程如何建立科学的大电网有功实时控制模型,已经成为重要的研究课题,受到人们的广泛关注。

1 风电受限态下大电网有功实时控制的相关内容

风电受限态下的大电网有功实施控制,具有重要的作用,其能够消纳更多的风电,以实现风电能应用效益最大化。此项工作的实施主要是以多时间尺度有功协调调度为基础,在风电受限态的情况下对其展开实时控制,以保障风电的容量。在风电受限态下实施大电网有功实时控制工作的时候,需要对风电场能够接纳的容量进行计算,通常而言有两种计算方式,这两种计算方式都能够准确地计算出可接纳容量的最大值和最小值,能够有效而快速地了解到风电的受限状态。除此之外,在风电场受到限制状态的时候,对其进行有效的实时控制和管理,能够提高风电场的运行效率,可充分发挥风火电配对控制计算方法。在风电受限态下实施大电网有功实时控制的前提条件是要确保我国电网系统的稳定性和安全性,在此条件下尽可能的减少风电受限量。

2 在风电受限态下实施大电网有功实时控制模型的相关流程及其研究方向

大型风电电网区域具有其特殊之处,不同于传统的发电模式,其具有一定的随意性,在调节有功调度的时候方式和时间越多,能够通过有效的尺度调节来消纳越多的风电。我们可以将在风电受限态下的大电网有功实时控制模型分为四个部分,分别是:第一部分是在实施控制工作之前制定相应的工作计划,第二部分是实施高效的滚动计划,第三部分是开展实时调度控制工作,第四部分则是对风能发电进行有效的管理。至于严格控制这四个部分的内容,做到统筹兼顾,才能真正的实现实时控制模型的作用,能够避免预测数据与实际数据相差太大,从而保障了消纳风电能的功能性。一般来说,我们是无法完全准确地计算出风电的预测值,但是会对其预测值与实际状况的差距进行范围控制,如国外要求其误差最大不可以超过百分之四十。为此,在研究风电受限态下的大电网有功实时控制模型的时候,可以从其模型结构和算法等方面着手。

3 建立风电受限态下实施大电网有功实时控制模型的有效措施

建立风电受限态下的大电网有功实时控制模型的时候,受限要对风电场所能够消纳的风电容量进行计算。第一种计算方式是根据风电场的实际状况和其所处的位置,来将其分为各个区域,每一个区域的影响因素都不相同,并且还要对这些区域进行有效的控制。在控制每个区域的时候都需要放置一台或是多台标杆发电机,然后对其受限态下的容量进行计算;第二种方式是通过对风电场当时的实时风速来测量其他因素,并对其实施管理。这种计算方式通常是在第一种方式无法实施的时候进行。在管理风电场中的发电机组时,通常采用两种控制方法,一种是定桨距控制方法,另一种则是变桨距控制方法。其次,在建立风电受限态的大电网有功实时控制模型的时候,一定要确保电网系统的安全性,尽可能的消纳更多的风电,使风电机组与火电机组的能力保持平衡,以实现有效的管理工作。

4 风电受限态下实施大电网有功实时控制模型的测试效果

在对风电受限态下的大电网有功实时控制模型进行分析和研究之后,要对其模型的使用效果进行有效的测试。以某省的电力企业为例,其已经在发电生产工程中运行了大电网有功实时控制模型,并且处于初步适用和测试阶段。此电力企业中设置了近二十个风电场,所有风电场的总容量达到了约2000MW,其总容量在此省市每年最大负荷中占百分之二十四,占每年最小负荷的百分之四十四。其所采用的输电线路是五百千伏的高压线路,而且其线路的方向是由北面向南面输送电能。我们可以选择其中的几个发电厂作为研究对象,对其开展大电网有功实时控制测验,并计算出相应的容量做好数据记录。根据结果可发现此种实时控制模型是一种有效的调度方式,能够为风电电网系统的顺利运行提供重要的保障。

5 结语

在风电受限态下实施有效的大电网有功实时控制模型,并不是一项简单的工作,其具有一定的复杂性,在实际工作中存在着一定的问题,必须进行系统地规划,采用具有针对性的措施,以对大电网有功进行实时控制,提高大电网有功实时控制水平。在研究风电受限态下的大电网有功实时控制模型的时候,要从各个方面入手,做好模型计算工作,根据风场的实际状况来采集正确的信息,并且保障信息数据的及时性,以为相关人员提供有效的依据,从而确保风场发电的安全性。在风电受限态下的大电网有功实时控制工作中,可以充分利用火电机组来发挥风场发电的作用和功能。

参考文献

[1]陈建华,吴文传,张伯明,姜旭.风电受限态下的大电网有功实时控制模型与策略[J].中国电机工程学报,2012(28):1-6+25.

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[3]张伯明,陈建华,吴文传.大规模风电接入电网的有功分层模型预测控制方法[J].电力系统自动化,2014(9):6-14.

[4]朱晨宸.风电集群多时间尺度有功功率协调控制策略[D].华北电力大学,2014.

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