计及接纳风电能力的电网调度模型

2018-03-01段宇昊

信息记录材料 2018年4期

段宇昊

（内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局内蒙古包头 014030）

1 风能发电在我国的运用

目前在我国的能源供给中，风能占据着越来越重要的位置，这不仅具有良好的经济性，而且对节能减排，贯彻执行循环经济和可持续发展也具有积极地促进作用。且我国地域辽阔，地势复杂，很多地区风能都十分丰富，这无形中加大了我国风能转化电能的运用和可能性。

风能作为一种清洁，易得的可再生资源，对其的利用不仅体现在减少不可再生能源的消耗，当在电网中的风电容量达到一定的规模后，必须对其风电的被接纳能力，提高风电的价值等方面进行必要的考核，根据考核的内容对方案进行必要的调整，只有这样才能提高风电的运行效率，提供风电的运行效率。

2 数学模型

2.1 典型的波动方式

风电场接入电网需要通过不同的接入点进行，由于随着接入点的不同及其组合的不同，常常会出现多种形式的风电场波动方式，当前受到时间和技术的限制，对每一种组合方式都进行详尽的研究是不可取的，因此为了提高工作效率和经济效益，对其中影响最大的波动方式进行分析，是当前最明智的选择。这些被分析的波动方式被称为风电场典型波动方式。这些典型的波动方式，不仅能够保证电网运行的安全性，而且对其他的波动方式也具有极强的兼容性，对其的研究是当前我国的风电场的重要研究方向。

2.2 函数公式

当前，在电网的正常运行中，目标函数是其中极其重要的组成部分，对其进行必要的研究是当前提高我国风电场效率的重要发展方向。风电场的协调调度方案的煤耗量和接纳风电能力的目标可通过下面的公式来表达：

其中EGo主要是指电网实际运行耗煤量的期望值，但是在实际的运用中，期望值确实遥不可及的，一般情况下很难达到，但是为了提高函数运算的科学性，必须要设立较精确的期望值，这一数值是我国风电场为之奋斗的目标。CGo则是表示风电场在计划中火电机组的煤耗量，这一数据的研究对模型的研究具有重要的指导作用。

计及接纳风电能力的电网调度模型顾名思义就是将风能作为其发电的主要资源，以此不断减少煤炭资源的浪费。在模型的计算中，CWs就是在实际的运行中，电网由于能够接纳风电场输出功率波动多节约的煤耗量的期望值，这一期望值对帮助风电场提高功率具有重要的影响。当电网收到风电场波动范围越大，那么就表示接纳风电能力越强，对应的CWs就会随着接受能力的不断增强而不断增大。

2.3 约束条件

当前虽然我国对风力发电的研究力度越来越大，但是由于实际情况的不同，对计及接纳风电能力的电网调度模型也存在越来越大的约束。一般来说，这些约束条件不仅对计及接纳风电能力的电网调度模型运用的每一个环节进行必要的约束，同时也是保障其安全性和效率性的重要内容，对一些突发情况和运行隐患进行有效的处理。当风电波动大于该风电场的接纳能力限定范围，如果继续接入风电的使用，会导致煤炭的消耗量，大大增加，但是如果风电节约的煤耗量大于煤耗的增加量，那么在这个范围以内，所有接纳的风电波对电网都会对电网产生很大的益处。目前在我国的的运行中，如何将约束条件降低到最低，扩大其有效的益处，只有这样才能提高我国新能源的使用效率，提高我国的环境效益，确保其新能源在经济发展过程中起到积极地促进作用。

3 计及接纳风电能力的电网调度模型的应用

目前在我国计及接纳风电能力的电网调度模型的应用中，内蒙古包头市的电网十分具备典型性，目前我国接入电网的主要是220KV的变电站，其中对其分析数据主要是：如表1所示。

表1

在的电厂运行中，最初的时候，由于只重视提高风能的消耗量，减小煤炭方消耗量，大大限制了电网接纳风电的能力，对风电没有得到充分的应用，大大降低了经济性。经过数年的发展，目前为了提高风电的经济性，以有限的煤炭消耗为目标，对火电和风电的比例进行了必要的协调，在保证风能效益型的同时，适当增加煤炭的应用，保证风电价值能够发挥最大的经济效益。

在正常的运行条件下，如何将煤炭的消耗量降低到最小，是当前我国风电接入电网后火电机组减少煤炭的消耗量，只有这样才能提高风电的经济价值，确保火电和风电组合协调运行。