在高风电渗透率电网中应用的风电调度实时控制与设计方法
2016-09-06刘丽萍
刘丽萍
摘 要：文中结合自动发电控制机组的向下转旋备用及在调整联络线功率所出现的误差，在线计算电网风电消纳的余量。再用风力发电评估打分和网络安全方面的限制，可以根据不同场景组合解除校正控制。根据该方法，在相应省级电网系统开发并投入实际运行，测试系统仿真和实际系统的实际操作结果证明了该方法的有效性。
关键词：高风电渗透率；实时控制；调度自动化；经济制度
中图分类号： TM92 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）27-176-2
0 引言
随机性强风资源预报难度大，抗峰等特点使得电网有功调度控制更加困难。电网安全最大限度地利用了风能资源，随着越来越多的风电消费成为面对风电并网的各基地致力于结局的共同目标。从当前研究和观点的实际应用中，取消风电调度类5分钟。然而，一年多的吉林电网和实际试运行表现出阙拉引入主动调度控制系统，风电更快速调度的实时控制，网络安全的保护显著的作用。
1 风电调度分阶段决策架构
调度需要平衡风电并网的安全性，经济性和公平性，这是一个典型的多目标优化问题。但对于风电并网的普及率高，直接应用编程模型不止一个目标，你可能会遇到以下两个问题。
1.1 可能出现的系统工作不正常
例如，荷兰和整个网络的谷时刮大风的时候，在全网设备不足或旋转风电流断面，可能会出现更多的发送限制使原来的问题没有解决。
1.2 重新选择困难
调度风功率，目标重量比显著效果控制青少年更大。例如，如果安全目标重量太大，条件可导致数字模型的劣化，如果安全目标的重量过小，它可以给出合理的解决措施，所以，该控制策略可以保证没有网络安全。
为此，我们引入分阶段决策模型，根据安全性，利用公平和经济原理进行解决，以确保系统始终合理和有效的解决方案。
①阶段1，当电网有功越限风电送出断面的时候，决策制定的主要出发点应该是消除断面越限，并根据计算结果松弛不可行断面约束。②阶段2，使用限制等网络安全的限制，风减少的部分第一阶段下跌和经济政策的加权公平调度双重目标，产生被遗弃的风力发电场的最低金额风控调整 Δρ。③阶段3，如果当前的网格仍然能够继续风耗电，自由可以开始控制，无风电场的每个调整发电量 Δρ生成。
可以得到各风电场有功调节量Δρ的关系：
②若要通过弃风来使电网调峰安全得到保障（Δρ<0），必须符合以下条件：
若ρ>0，且ρ<ρ，则Δρ=ρ-ρ （4）
若ρ=0，且ρ>ρ+ρ，则Δρ=ρ+ρ-ρ（5）
2.2 风电打分指标及公平调节
要想保证调度的公平性，风电场容量（或者最大可发电能力）的调度控制是已有的风电发电计划制定的基础。这种控制方式仅仅只对风电场的发电能力做了简单考虑，各风电场跟踪控制中心调度指令的积极性不能被充分调动起来。
在这里将公正规划的新方法，电网友好型风获得更多的资源，我们将有优先权。定量地描述访问得分电网友好这里可以使用的评价指标的风电场风力发电场的程度，风电场考核打分指标cw，以及关系：
0≤cw≤1 （6）
cw主要由派遣人员确定，并定期更新（每月/每周）。具體的抗风等级评估方法没有进行解释的文本。
基于cw，引入风电场平均负载率：
c为第i个风电场的考核打分指标；Ωw为所有的受控风电场集合； ρ和分别为风电场上送的第i个风电场的出力预测值及其最大值。
2.3 第1阶段决策：断面越限校正控制
当电网是发送的限制部风的活性存在，选择更有限校正控制部分，该限制部分的消除，该决定是一个二次规划模型中，目标函数如下：
Δρ为第i个风电场的有功调节量；Ω为存在越限的断面集合；ε为风电断面校正死区；Δρ为第j个断面的断面越限校正调节量；ρ和分别为第j个断面的实时有功和有功上限，由运行人员给出；W和W为权重系数，在实际应用中，W可取值10.0，W可取值0.01。
在第1目标函数将导致风消除限制部分；每个项目2将导致风电场有功出力以更为平衡的方向发展。二次规划问题满足以下约束。
①风电场有功校正量Δρ对断面有功变化Δρ的影响：
Δρ=SΔρ （9）
S为风电场有功对风电送出断面的有功灵敏度矩阵。
②发送到灵敏度的活动部分风的风功率一般正或接近零。避免了风电场的更有限的部分有关于调整的积极参与的影响很小，同时避免增加风能的有效输出和校正在控制命令的方向相反引入风电调整的有效约束的方向：
式中：S为第i 个风电场的有功变化对越限断面的有功灵敏度。
2.4 第2阶段决策：最小弃风控制
基于部分限制本文第2阶段给出的松弛阶段1之后，二次规划模型，完成废弃的最低空气控制。为了达到最低风并使用下面的目标函数下降都公平调度：
式中：Δρ为第i个风电场的最小弃风优化调整量；W和W为权重系数，为了保证最小弃风，一般有W≥W，在实际应用中，W可取值10.0，W可取值0.01。
控制第一目标函数最大程度的愿望后，我们就可以使用电网风电消纳的余量，降低了风停了；第二项将导致各风电场有功出力更加平衡的方向（充电速率差接近零）。
部分所述没有更多的功率计算将在风电场的调控能力的限制描述可能的约束，你可能还需要满足保证金的限制风电消纳：
注意，即使其物理意义是所有风电场的有源输出被控制为调整最小，整个网络可以仍然冲突到达顶部没有满足需要，因此，式（12）可更换：
0 引言
随机性强风资源预报难度大，抗峰等特点使得电网有功调度控制更加困难。电网安全最大限度地利用了风能资源，随着越来越多的风电消费成为面对风电并网的各基地致力于结局的共同目标。从当前研究和观点的实际应用中，取消风电调度类5分钟。然而，一年多的吉林电网和实际试运行表现出阙拉引入主动调度控制系统，风电更快速调度的实时控制，网络安全的保护显著的作用。
1 风电调度分阶段决策架构
调度需要平衡风电并网的安全性，经济性和公平性，这是一个典型的多目标优化问题。但对于风电并网的普及率高，直接应用编程模型不止一个目标，你可能会遇到以下两个问题。
1.1 可能出现的系统工作不正常
例如，荷兰和整个网络的谷时刮大风的时候，在全网设备不足或旋转风电流断面，可能会出现更多的发送限制使原来的问题没有解决。
1.2 重新选择困难
调度风功率，目标重量比显著效果控制青少年更大。例如，如果安全目标重量太大，条件可导致数字模型的劣化，如果安全目标的重量过小，它可以给出合理的解决措施，所以，该控制策略可以保证没有网络安全。
为此，我们引入分阶段决策模型，根据安全性，利用公平和经济原理进行解决，以确保系统始终合理和有效的解决方案。
①阶段1，当电网有功越限风电送出断面的时候，决策制定的主要出发点应该是消除断面越限，并根据计算结果松弛不可行断面约束。②阶段2，使用限制等网络安全的限制，风减少的部分第一阶段下跌和经济政策的加权公平调度双重目标，产生被遗弃的风力发电场的最低金额风控调整 Δρ。③阶段3，如果当前的网格仍然能够继续风耗电，自由可以开始控制，无风电场的每个调整发电量 Δρ生成。
可以得到各风电场有功调节量Δρ的关系：
Δρ= Δρ+Δρ （1）
2 具体实现办法
2.1 电网可消纳风电裕度评估方法
如果对于风电送出断面约束不作考虑，电网调峰能力决定着电网可消纳风电裕度Δρ，综合AGC机组的实时下旋备、联络线偏差、未来负荷变化趋势我们可以进行计算。得到的结果如表 1。表中包含着计算Δρ使用到的变量和数据来源。数据的采集与监控用SCADA来表示。
表1 电网可消纳风电裕度计算用变量
Δρ的评估方法如下。
①电网要想继续消纳风电（Δρ>0），必须符合以下条件：
若ρ>0，且ρ>ρ，则Δρ=ρ-ρ （2）
若ρ=0，且ρ<ρ-ρ，则Δρ=ρ-ρ- ρ（3）
②若要通过弃风来使电网调峰安全得到保障（Δρ<0），必须符合以下条件：
若ρ>0，且ρ<ρ，则Δρ=ρ-ρ （4）
若ρ=0，且ρ>ρ+ρ，则Δρ=ρ+ρ-ρ（5）
2.2 风电打分指标及公平调节
要想保证调度的公平性，风电场容量（或者最大可发电能力）的调度控制是已有的风电发电计划制定的基础。这种控制方式仅仅只对风电场的发电能力做了简单考虑，各风电场跟踪控制中心调度指令的积极性不能被充分调动起来。
在这里将公正规划的新方法，电网友好型风获得更多的资源，我们将有优先权。定量地描述访问得分电网友好这里可以使用的评价指标的风电场风力发电场的程度，风电场考核打分指标cw，以及关系：
0≤cw≤1 （6）
cw主要由派遣人员确定，并定期更新（每月/每周）。具体的抗风等级评估方法没有进行解释的文本。
基于cw，引入风电场平均负载率：
）
式中：S为第i 个风电场的有功变化对越限断面的有功灵敏度。
2.4 第2阶段决策：最小弃风控制
基于部分限制本文第2阶段给出的松弛阶段1之后，二次规划模型，完成废弃的最低空气控制。为了达到最低风并使用下面的目标函数下降都公平调度：
式中：Δρ为第i个风电场的最小弃风优化调整量；W和W为权重系数，为了保证最小弃风，一般有W≥W，在实际应用中，W可取值10.0，W可取值0.01。
控制第一目标函数最大程度的愿望后，我们就可以使用电网风电消纳的余量，降低了风停了；第二项将导致各风电场有功出力更加平衡的方向（充电速率差接近零）。
部分所述没有更多的功率计算将在风电场的调控能力的限制描述可能的约束，你可能还需要满足保证金的限制风电消纳：
注意，即使其物理意义是所有风电场的有源输出被控制为调整最小，整个网络可以仍然冲突到达顶部没有满足需要，因此，式（12）可更换：
该研究主要闡述了渐进功率编程模型风能和实时控制决策过程，风力发电为第二阶段的剖面，并考虑到风电场之间通过第一自由阶段进入三个阶段，以进一步降低风能，与实际地点、有效控制在风能的发展规划相结合。模拟和实际结果表明，这种方法不仅效率高，而且结果比较准确。
参 考 文 献
[1] 王彬，孙勇，吴文传，等.应用于高风电渗透率电网的风电调度实时控制方法与实现[J].电力系统自动化，2015.
[2] 李世春，邓长虹，龙志君，等.适应于电网高风电渗透率下的双馈风电机组惯性控制方法[J].电力系统自动化，2016（1）：33-38.
[3] 邓长虹，李世春，周沁，等.适应于电网高风电渗透率条件下的双馈风机惯性控制方法，CN104852377A[P].2015.
该研究主要阐述了渐进功率编程模型风能和实时控制决策过程，风力发电为第二阶段的剖面，并考虑到风电场之间通过第一自由阶段进入三个阶段，以进一步降低风能，与实际地点、有效控制在风能的发展规划相结合。模拟和实际结果表明，这种方法不仅效率高，而且结果比较准确。
参 考 文 献
[1] 王彬，孙勇，吴文传，等.应用于高风电渗透率电网的风电调度实时控制方法与实现[J].电力系统自动化，2015.
[2] 李世春，邓长虹，龙志君，等.适应于电网高风电渗透率下的双馈风电机组惯性控制方法[J].电力系统自动化，2016（1）：33-38.
[3] 邓长虹，李世春，周沁，等.适应于电网高风电渗透率条件下的双馈风机惯性控制方法，CN104852377A[P].2015.
