風(fēng)電功率變化特性量化評(píng)估與優(yōu)化調(diào)控問題研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)能源,風(fēng)力發(fā)電在節(jié)能減排方面具有明顯優(yōu)勢(shì),是除水力發(fā)電外,開發(fā)最快、技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)效益最高的新能源發(fā)電技術(shù)。伴隨著風(fēng)電設(shè)備制造水平及相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,更大規(guī)模的風(fēng)電將并入電力系統(tǒng),同時(shí)也對(duì)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(fēng)力發(fā)電的強(qiáng)隨機(jī)性、強(qiáng)波動(dòng)性及不易調(diào)控的特點(diǎn),成為制約風(fēng)電擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模的重要影響因素。目前對(duì)風(fēng)電功率變化特性的分析大多應(yīng)用于風(fēng)電資源評(píng)估或規(guī)劃,對(duì)服務(wù)于風(fēng)電運(yùn)行控制時(shí)間級(jí)功率變化特性的評(píng)估方

2、法尚存不足。因此,如何全面細(xì)致地把握風(fēng)電輸出功率的變化特性、依據(jù)對(duì)風(fēng)電變化的評(píng)估信息指導(dǎo)風(fēng)電運(yùn)行及控制,充分合理地利用多種形式電源的協(xié)同調(diào)節(jié)性能,在考慮經(jīng)濟(jì)和實(shí)用性的基礎(chǔ)上，使電力系統(tǒng)提升對(duì)風(fēng)電的接納能力,已經(jīng)成為解決風(fēng)電發(fā)展受限的關(guān)鍵問題。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，首先對(duì)傳統(tǒng)指標(biāo)——相關(guān)系數(shù)和同時(shí)率在應(yīng)用于短時(shí)間尺度時(shí)的局限性進(jìn)行了探討。根據(jù)不足,有針對(duì)性地定義了描述風(fēng)電功率自身變化特性的平穩(wěn)性指標(biāo)、描述風(fēng)電功率相互間變化特

3、性的一致性指標(biāo)、互補(bǔ)性指標(biāo)及考慮變化方向的分指標(biāo),并將其推廣至風(fēng)電與負(fù)荷功率相互變化特性的分析。通過選取不同指標(biāo)、改變考察時(shí)窗長(zhǎng)度,可清晰地描述風(fēng)電功率波動(dòng)性、局部變化的一致程度和互補(bǔ)能力,實(shí)現(xiàn)了不同情況下風(fēng)電源間協(xié)聯(lián)能力的量化評(píng)估。根據(jù)短時(shí)間尺度下風(fēng)電功率變化特性的評(píng)估信息,提出了以風(fēng)電集群(風(fēng)電場(chǎng)集合)為對(duì)象、以風(fēng)電功率波動(dòng)平滑、負(fù)荷跟蹤和功率平衡為目標(biāo)的三種優(yōu)化調(diào)控策略:利用定義的量化指標(biāo),分別對(duì)風(fēng)電集群整體功率波動(dòng)性、總/凈負(fù)荷

4、跟蹤特性予以評(píng)估,對(duì)不符合要求的時(shí)段進(jìn)行適度調(diào)控,給出了調(diào)控量消納的基本原則,通過多種電源配合以提高風(fēng)電運(yùn)行效能;同時(shí)依據(jù)集群中各風(fēng)電場(chǎng)功率變化差異程度,制定了在有關(guān)風(fēng)電場(chǎng)間相對(duì)公平地分?jǐn)傃a(bǔ)償調(diào)控成本的機(jī)制。算例結(jié)果表明,策略可通過較少次數(shù)的調(diào)控或?qū)ο到y(tǒng)調(diào)控資源的較少占用,有效地平滑風(fēng)電功率波動(dòng)、提高風(fēng)電跟蹤負(fù)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(fēng)電并網(wǎng)的不良影響。最后針對(duì)多種形式電源協(xié)調(diào)參與風(fēng)電調(diào)控的方法進(jìn)行了研究,在考慮各