规模风电接入对电网调度运行的影响研究

李瑞明 班宇廷

摘 要：对于风电来说，其是我国最关键的一种新兴清洁型能源，具备大量有别于普通电源的明显特征。风能的转变特征影响着风电出力具备良好的灵活转变性。近年来，伴随风电连结的范围日渐加大，必然会对电网调度造成一些干扰。本文将主要围绕规模风电接入对电网调度运作的影响展开分析和探究。

关键词：规模风电；电网调度；清洁型能源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.172

0 引言

规模风电连结电网，对其调度运作产生的主要影响通常展现在连接点的电能质量、电压掌控和无功监管，电网和掌控区的电能规划和运作功效，全网的可靠性三大方面。而综合风电转变性和掌控区频率掌控进行考虑是一项较有难度的工作，相关人员必须要加强此方面的探究。

1 针对电网频率掌控功效的影响

规模风电连结电网以后，风电的强转变化性势必会增加电网调频难度。并且为平均电量电网进行多次的协调动作，会致使电网运作功效下滑。针对利用掌控区运作功效审核的电网来讲，风电出力变化会导致其所掌控区中的机组展开较多的协调动作，有几率致使此掌控区CPS参数的下滑。所以，对风电转变性质展开剖析，比较风电连结前后电网内部机组出力协调的升量，在此前提下对掌控区掌控功效参数予以评判，有着至关重要的作用[1]。

1.1 电网调节量的转变

电网运作进程中，负荷是在随时转变的。在负荷骤增或者骤降时，电网经过协调机组出力来解决负荷变化所形成的功率不均衡。在风电连结电网之后，电网的协调动作要完成均衡负荷和风电的总转变，也就是净负荷的转变。探究其概率散布规律，把其和不涵盖风电的单纯负荷的概率散布展开对比，便能掌握风电进入后电网协调量的转变。

将2019年当做对象探究年，针对电网净负荷和负荷各个时间阶段（15、30分钟、一小时）转变量的概率散布特点予以剖析。通过研究可发现：各个时间阶段中，净负荷的转变量都超过负荷的转变量，然而显著低于负荷转变量的直接积累，这代表风电连接后，电网的协调量予以提升，然而涨幅程度较弱。这是因为风电在整个网中消纳时，风电的转变性是整体负荷转变性有效中和，电网的协调压力随之有所减少。

1.2 掌控区CPS2参数的转变

对于CPS2而言，其是对网络电网掌控区频率掌控功效的审核指标，通过某一阶段内掌控区ACE通过率当做审核标准，需要ACE一个10min内的平均值确保掌控在合理范畴L10之内。

掌控区CPS2反馈出掌控区处理净负荷转变、功率互换规划转变的水平，其展现优点和负荷转变性、掌控区有关的功率互换规划转变、区内备用联系十分紧密，CPS2有效率要小于89%。

依据净负荷、负荷的集中散布特征的差异来剖析风电连结之后CPS2的转变，一定要提出以下假定：首先，CPS2未合格只通过净负荷或者负荷的转变所引发；其次，净负荷与负荷的转变负荷要求正态散布；再次，掌控区功率互换规划没有变化；最后，掌控区备用情况恒定。

这些假定把CPS2的干扰要素规定成净负荷和负荷的转变。针对净负荷和负荷转变量的联合剖析阐述两者都负荷规范正态散布，所以CPS2参数和转变量的置信区间相匹配。对比负荷转变和净负荷转变的置信区间，便能明确风电衔接之后CPS2的转变。通过研究可发现：和负荷转变的正态散布中展现是一个狭小的置信区间，其和风电连结之后掌控区全新的CPS2相适应。

使用以上办法，在我国某市电网初始CPS2中取各种数值，依次思索净负荷、负荷在15分钟、半小时以及一小时等各个时间段的转变性质，表明：风电连结之后，掌控区和原始CPS2能力息息相关。掌控区原始CPS2愈贴近最低准许值，其下滑程度就愈明显。时间段愈短，风电转变特点愈能获得资质反馈，净负荷和负荷转变间的差别愈明显，这样运算获得的掌控区CPS2转变愈显著，同时也最贴近现实。所以可使用较小时间段5分钟或者一分钟下有关的转变性质予以运算，这样便能精准的反馈出风电连结对掌控区频率掌控功效的干扰效果。

2 针对电网运作备用的影响

2.1 影响要素

规模风电连结电网以后，其干扰存在电网的协调、负荷追踪还有机组开关机规划之中。在协调进程，电网要加大1级备用来均衡风电的短期转变所导致的功率均衡变化。风力的转变特征包括风电场地势散布的平滑作用，影响着此阶段环境中风电出力转变性的局限性，所以电网所要加大1级备用也较小。风电衔接之后，电网净负荷预估误差遍布的平均差值与负荷对比之后又有所增加，这代表风电连结提高了电网调度运作的不可靠性。然而一年风电预估误差和负荷预估差值重叠不但有积累，同时也有对消。所以，在明确电网作为风电衔接所要添加的运作备用过程中，通过简单风电的预估误差散布当做根据，会获得传统的剖析结果。科学的剖析手段是依次明确电网作为均衡负荷和净负荷预估误差需要的备用，两者差值便是电网提高的备用容量，也就是风电衔接之后的备用所需[2]。

2.2 相关问题和整改建议

首先，电网备用是通过均衡99.71%预估误差来认定的。而备用所无法均衡的一些预估误差，常常出现在极端天气中，但现阶段预估不能反馈出天气骤然转变。鉴于此，可利用超短期预估，提升结果准确度。另外，还能强化净负荷、负荷反常预估误差实践的剖析，创建处理极端反常预估误差的应急预案。

其次，依据净负荷、负荷整年预估误差分布认定电网备用增量，此年度备用布置手段可操纵高，却轻视了预估误差伴随月份、季节的转变的特征。鉴于此，电网可在优化风电备用所需年度轮换修理的前提下，组织风电备用需要的季度、月度轮换修理作业。

3 结论

综上所述，对规模风电介入对电网调度运作的影响展开分析，是时代发展的必然趋势。相关人员一定要对此加以重视。在实践中充分结合现状，具体问题，具体分析，全面确保电网可靠、安全、良好运作，以此提高能源利用率，實现可持续发展。

参考文献：

[1]余颖辉，郭强.大规模风电接入对电网调度运行的影响[J].华东电力，2014，42（07）：1337-1340.

作者简介：李瑞明（1985-），男，山西应县人，研究生，工程师，研究方向：电网调度、电压合格率、电网无功管理。