電力調度對風光發電占比的定量控制方法研究

張馨介 莫熙

摘 要：提出了一種電力調度定量控制風光發電占比的方法，該方法通過發電計劃預計算風光發電占比，并結合實際偏差進行修正，根據修正后的結果計算達到風光發電占比目標比例所需增加的負荷量或減少的風光電力，為電力調度員的控制提供有效手段。

關鍵詞：電力調度;風光發電;定量控制

0 ? ?引言

風、光能源屬于可再生能源，具有清潔環保、分布廣泛等特點。近年來，風電場、光伏電站不斷接入電網運行，為電網提供了有效的電源支撐，并在電網節能減排上體現出較大優勢。但風光能源的接入對電網電能質量、短路情況、穩定性有不利影響[1]，2019年英國大停電與風電的大量接入也存在一定聯系[2]。隨著風光發電比例上升，其發電特性對電網的影響也逐漸凸顯，電網雖可通過改變負荷特性、部署安全穩定控制系統等手段提高對風、光發電的消納能力[3-4]，但仍有可能存在需控制風光發電占比的情況。基于此，提出了一種電力調度定量控制風光發電占比的方法，為調度員的預控提供有效手段。

1 ? ?控制風光發電占比手段

要降低風光發電占比，一般有下述兩種手段：

（1）依據用戶意愿增加系統負荷（針對異步聯網型電網，可根據電網實際運行情況增加輸送電力以增加系統負荷）;

（2）調減風、光發電電力。

上述兩種手段皆需由其他類型電站承擔相應的電力缺口，以保證電網實時平衡。

2 ? ?定量控制風光發電占比方法

電力調度員需依據負荷預測所提供的發電計劃安排電網運行并進行實時調控，負荷預測準確率雖不斷提高，但電網故障、缺陷等不可預見事件仍存在，預測偏差將影響調度員預控風光發電占比，在進行控制時，需考慮實際與預測的偏差。

3 ? ?算例

假設n%=45%，當前時段ΔHfg為70 MW，ΔHz為-20 MW，某日09：00—10：45預測負荷情況如表1所示。

電力調度需通過先增加負荷再調減風、光發電電力的方法將風、光發電占比控制在45%以內，假設負荷增量最多為500 MW，根據式（1）（3）得表2。

根據式（1）可計算出將風光發電占比控制至45%所需增加的負荷量，但因負荷增量最多為500 MW，在09：45—10：45時段除了增加負荷外還需調減風、光發電電力，根據式（3）計算出風、光電力調減量后可將風、光發電占比定量控制在45%。電力調度可在09：00之前根據表2預判后續時段所需的負荷增量及風、光電力調減量。

4 ? ?結語

隨著化石能源的日益緊缺及其發電帶來的環境污染，風、光等可再生能源發電技術不斷發展與應用，為能源的可持續發展及節能減排做出了重要貢獻。但在新能源發展過程中，其特性對電網的影響也逐漸凸顯，在應用的同時可能存在需加以控制的情況，對風、光發電占比的控制就為手段之一。而在調度工作中，為滿足系統約束存在提前控制電網相關參量的情況，時間的提前對控制的準確性也提出了更高的要求。對風、光發電占比的定量控制方法使得電力調度員在開展控制工作時可提前評估控制風、光發電占比的手段及量值，在時間提前的同時也保證了控制量的準確性，為調度系統監控業務提供了有力支撐。該方法也可應用于其他類型能源的發電占比控制。

[參考文獻]

[1] 章泉.新能源大量接入地區電網的利弊及對策研究[J].自動化應用，2019（10）：153-154.

[2] 典焱.英國大停電事故分析：新能源大量替代傳統火電將導致系統慣量水平下降[J].電力設備管理，2019（9）：98.

[3] 羅亙，汪萬平.大規模風電并網系統控制問題綜述[J].四川電力技術，2014，37（6）：40-43.

[4] 丁明，王偉勝，王秀麗，等.大規模光伏發電對電力系統影響綜述[J].中國電機工程學報，2014，34（1）：1-14.

收稿日期：2020-02-10

作者簡介：張馨介（1988—），男，云南昆明人，工程師，主要從事電力調度工作。