电力调度对风光发电占比的定量控制方法研究

张馨介 莫熙

摘 要：提出了一种电力调度定量控制风光发电占比的方法，该方法通过发电计划预计算风光发电占比，并结合实际偏差进行修正，根据修正后的结果计算达到风光发电占比目标比例所需增加的负荷量或减少的风光电力，为电力调度员的控制提供有效手段。

关键词：电力调度;风光发电;定量控制

0    引言

风、光能源属于可再生能源，具有清洁环保、分布广泛等特点。近年来，风电场、光伏电站不断接入电网运行，为电网提供了有效的电源支撑，并在电网节能减排上体现出较大优势。但风光能源的接入对电网电能质量、短路情况、稳定性有不利影响[1]，2019年英国大停电与风电的大量接入也存在一定聯系[2]。随着风光发电比例上升，其发电特性对电网的影响也逐渐凸显，电网虽可通过改变负荷特性、部署安全稳定控制系统等手段提高对风、光发电的消纳能力[3-4]，但仍有可能存在需控制风光发电占比的情况。基于此，提出了一种电力调度定量控制风光发电占比的方法，为调度员的预控提供有效手段。

1    控制风光发电占比手段

要降低风光发电占比，一般有下述两种手段：

（1）依据用户意愿增加系统负荷（针对异步联网型电网，可根据电网实际运行情况增加输送电力以增加系统负荷）;

（2）调减风、光发电电力。

上述两种手段皆需由其他类型电站承担相应的电力缺口，以保证电网实时平衡。

2    定量控制风光发电占比方法

电力调度员需依据负荷预测所提供的发电计划安排电网运行并进行实时调控，负荷预测准确率虽不断提高，但电网故障、缺陷等不可预见事件仍存在，预测偏差将影响调度员预控风光发电占比，在进行控制时，需考虑实际与预测的偏差。

3    算例

假设n%=45%，当前时段ΔHfg为70 MW，ΔHz为-20 MW，某日09：00—10：45预测负荷情况如表1所示。

电力调度需通过先增加负荷再调减风、光发电电力的方法将风、光发电占比控制在45%以内，假设负荷增量最多为500 MW，根据式（1）（3）得表2。

根据式（1）可计算出将风光发电占比控制至45%所需增加的负荷量，但因负荷增量最多为500 MW，在09：45—10：45时段除了增加负荷外还需调减风、光发电电力，根据式（3）计算出风、光电力调减量后可将风、光发电占比定量控制在45%。电力调度可在09：00之前根据表2预判后续时段所需的负荷增量及风、光电力调减量。

4    结语

随着化石能源的日益紧缺及其发电带来的环境污染，风、光等可再生能源发电技术不断发展与应用，为能源的可持续发展及节能减排做出了重要贡献。但在新能源发展过程中，其特性对电网的影响也逐渐凸显，在应用的同时可能存在需加以控制的情况，对风、光发电占比的控制就为手段之一。而在调度工作中，为满足系统约束存在提前控制电网相关参量的情况，时间的提前对控制的准确性也提出了更高的要求。对风、光发电占比的定量控制方法使得电力调度员在开展控制工作时可提前评估控制风、光发电占比的手段及量值，在时间提前的同时也保证了控制量的准确性，为调度系统监控业务提供了有力支撑。该方法也可应用于其他类型能源的发电占比控制。

[参考文献]

[1] 章泉.新能源大量接入地区电网的利弊及对策研究[J].自动化应用，2019（10）：153-154.

[2] 典焱.英国大停电事故分析：新能源大量替代传统火电将导致系统惯量水平下降[J].电力设备管理，2019（9）：98.

[3] 罗亘，汪万平.大规模风电并网系统控制问题综述[J].四川电力技术，2014，37（6）：40-43.

[4] 丁明，王伟胜，王秀丽，等.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].中国电机工程学报，2014，34（1）：1-14.

收稿日期：2020-02-10

作者简介：张馨介（1988—），男，云南昆明人，工程师，主要从事电力调度工作。