特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型

吴昆霖 曾波

摘 要：随着中国大容量电源基地数量不断增加，特高压交直流电网也在快速的发展，大功率远距离输电也已经逐渐成为电力输送的常态。通过特高压直流跨区输送風光清洁能源的需求也日益强烈，为了解决风光能源的随机波动不易直流外送的问题，做好特高压直流外送风光火电力一体化调度调整计划工作就显得极有必要了。文章针对该问题进行详细的分析，以求能够更好的提升风光火电力外送能力。

关键词：特高压直流；风光火电力；一体化；调度计划模型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.144

随着科技的不断发展和进步，近些年来，我国在西北地区建设的风光火电力特高压直流电网数量越来越多，风能的应用节约了大量的资源和能源，但是由于风光能源具有极强的水基型和不可控性，因此直流直接外送的难度比较大，为了更好的发挥风光电力的优势，满足人们的用电需求，结合特高压直流外送风光火电力特点，做好一体化调度工作是其发展的核心所在，下面，笔者将对其进行详细的论述。

1 一体化计划模型

特高压直流外送风光或电力一体化需要考虑多方面的问题，其基本示意图如下图1所示，从图中可以看出外送风光1在省调主网内部，其通过特定的外送通道对外进行输送，直至其达到受端电网，而外送风光2则不在省调主网之中，但是其通过其他的交易渠道，也能够进入到外送通道与外送风光一起被送入到受端电网。

在特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型中，其重要的约束条件有以下几种，即直流外平衡约束、直流运行约束、火电运行约束、火电“三公”电量约束、外送电力交易约束及外送通道限额约束、直流出力维持约束。而所谓的直流出力维持约束一般指的是在电力外送过程中，为了保障直流出力的相对稳定，模型可以根据需要，通过人工设置在特定时间段内保持一个相对比较固定的传输功率，这样能够有效的降低输送过程中的电力损耗。而且一般情况下，特高压直流除了输送外送风光电力及配套火电以外，其还承担着送端省份的其他电力交易外送任务，因此，在这个时候电力输送就需要满足外送电力交易约束，这种约束可以分为电力交易电量约束和电力交易电力约束两种不同的类型。总的来说，在一体化调度计划模型中，由于地形、环境、实际需要等因素的影响，其在外送时所受到的影响也可谓是多种多样，电力外送过程中要具体问题具体分析[1]。

2 运行模型设置

在特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型中存在有两个外部条件将会直接的对电力输送结果产生影响，一是直流输电的运行方式问题，二则是谁负责平抑外送风光电力的波动性问题。结合现有的外送风光电力和配套火电捆绑式外送实际情况来看，直流计划基本上都是根据开机状况与交易情况等事先进行科学计算确定的，也就是所直流输电在外送过程中将不会参与到后续调整工作中，其基本上是不变的。在这个阶段直流机会的确定往往比较粗糙，实际输电过程中可能即使进行调峰也无法使风光外送的电力得到充分的发挥。在风光外送时，针对这种情况，通常会将直流运行方式设置成参与一体化调整和不参与一体化调整两种不同的模式，这样才能更加科学的风光外送进行调整，满足人们的用电需要，提高外送效率。

而在实际的电力外送过程中，无论直流输电采取何种运行方式，其出力曲线所呈现的状态基本上都是平滑的阶梯状，而外送风光电力则是无规律的波动曲线，这个波动过程中实际上就是外送电力交易的表现形式，在电力外送过程中如果是外送电力交易平抑风光波动，那么就是送端省份内部机组负责波动调整，这种调整没有满足外送风光电力与配套火电捆绑外送的原定计划目标，难以真正的发挥外送的优势。针对该问题的主要解决措施有如下两种，一是完全不参与波动调整，借助恒定功率完成外送工作，二是按照高峰低谷的模式以平滑的梯形曲线方式完成外送工作，而在实际操作过程中，要应用以上两种方式就需要适当的增加约束，以保证可靠外送[2]。

3 特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型建立应注意问题

电力外送过程中由于多种因素的影响，不可避免的会出现电力损耗的问题，由于输送距离比较远，在输送过程中电力交易所遇到的问题也比较多，因此，很难保证外送的电力能够百分之百的发挥其应用的价值。文章由于篇幅有限，在对特高压直流外送风光火电力一体化调度模型进行分析时，是直接采用风光预测值展开的分析，其没有考虑配套火电开机状态，外送风光预测及电力交易等情况，也没有对风光电力的不确定性问题，风光预测可能会出现的误差等进行深入的剖析。而以上问题都是模型在建立过程中，应当深入考虑的问题，在建立模型时，必须要具体问题具体分析，结合实际情况解决好以上问题，以便能够更好的提高外送效率，发挥风光火电力的作用。

总之，针对外送风光电力、配套火电通过特高压直流捆绑外送的现实需要，文章论述了几种常用的外送模型，并结合这些模型的特点对其进行详细的分析，希望能够更好的解决特高压直流外送风光火电力中的不稳定因素，更好的对外送风光进行预测，以便更好的节约能源，真正的实现节能节源。

参考文献：

[1]刘振亚，张启平，董存，张琳，王智冬.通过特高压直流实现大型能源基地风、光、火电力大规模高效率安全外送研究[J].中国电机工程学报，2014（16）：2513-2522.

[2]程雄，程春田，申建建，励刚，陆建宇.大规模跨区特高压直流水电网省两级协调优化方法[J].电力系统自动化，2015（01）：151-158+23.