面向新能源并网的电力系统鲁棒调度模式的应用解析

包小兵

摘 要：在新能源并网的前提下，为了更好地调节电力系统的相关因素，我国电力领域经过不断探究及操作最终制定了多时间尺度鲁棒调度模式。本文对多时间尺度鲁棒调度模式进行阐述，并对多时间尺度鲁棒调度的实施过程进行模拟实验，并将传统的调度模式作为基础，进行相应的对比，进而凸显多时间尺度鲁棒调度模式的优势。随之对多时间尺度鲁棒调度模式所应用的相关技术进行分析探讨，以此为新能源并网的电力系统调度提供相应的参考依据。

关键词：新能源并网 电力系统 鲁棒调度模式

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）10（b）-0030-02

在新能源大规模并网之后，对电力系统的调度产生了一定的影响。对新兴能源精度的预测从整体来看相对较低，而且实际的调度与计划调度之间也存在着一定的差距，这种现象出现在调度计划之中，严重的将无法实现与实际功率保持平衡。除此之外，新能源的随机波动性也导致无法对电力系统的调频和调峰容量进行确定，严重会导致弃光、弃风等问题出现。

1 传统多时间尺度的电力系统调度模式

1.1 传统调度模式

针对传统的日内、日前、多时间的尺度协调运行的工作过程如图1所示。其中，所表示的是t1时间内的日前计划负荷，所代表的是t1时间内的实际负荷，指的是在t1时间内日内修正的负荷，在修正的过程中结合滚动超短期的负荷，进而对其做出相应的预测，t1时间内的实际负荷与日计划之间存在的差别由△进行表示，而其中存在的偏差需要有机组AGC进行承担，△PNACG代表的则是在t1时间内结合滚动预测使出现的偏差缩小。

以t1时间为例，简单阐述传统的功率平衡过程。日前优化计划：指的是短期内对负荷进行预测的结果，它以保证系统运行成本最小为核心，同时受到系统安全运行的限制，以机组范围为基础，建立相关的日前调度模型。如上图，以t1时间为单位，△代表着实际与规划负荷的差值。AGC平衡：AGC对日内的预测差值进行机组平衡。如上图，以t1时间为单位，实际与修正负荷的差值△是由AGC进行机组平衡的。除此之外，日内滚动计划：是针对日内的短期负荷进行预测的结果，它是以保证系统运行成本最小为核心，受系统安全的运行限制，在各机组出力的限制范围之内，将日内最优调度计划模型进行建立，根据规定的时间进行滚动以此来对其进行优化，进而修正拟定的日前调度规划。如上图，以t1时间为单位，由日前的△将实际与日内计划负荷的差值修正为△PNACG。使在t1时间内相应的功率达到平衡。

1.2 存在缺陷的传统调度模式

为了满足预测负荷方式进而确定了调度计划，同时它也属于确定性计划，虽然它是对实际与计划之间存在的差距进行适当的修改，但受到新能源较大的预测误差的影响，使得在实际运行的过程中，调度计划的调度幅度仍旧很大。除此之外，安全运行域在电力系统中也是不确定的因素，这也导致调度的工作人员一直处于被动的位置，若只是依靠装置，必定会出现一定的波动，也使工作人员无法对其确定，进而不能根据新能源的改变对鲁棒运行区域进行实际的计算。同时也会导致工作人员无法对目前的运行域进行正确的判断，从整体角度来看，工作人员的调控能力十分欠缺，为了提高工作效率和发展，工作人员对新能源的调控能力，必须要尽快提升上来。

2 多时间尺度鲁棒调度模式

2.1 对鲁棒目前的调度计划以及运行域的分析

根据目前新能源电力区间与负荷的预测结果，对其进行进一步分析，以这个预测结果为基础，拟定较为平衡的负荷，并对相关计划进行深入分析，进而对系统的调峰容量以及旋转备用容量进行计算，同时也需要计算出系统可以应对的新能源的电力范围，形成鲁棒运行的区域。

2.2 根据相关指标数据进行分析

根据实时负荷、日内和预测的结果进行详细的探究，对新能源电力鲁棒机组开停机计划以及负荷进行修正，进而对鲁棒运行域进行相应的修正。修正之后，t1时刻的实际运行更加接近于鲁棒调度计划。然而预测精度一旦提高，鲁棒运行域便会相应的缩小，而且也会降低运行过程中的成本。

根据日内、日前以及实时的净负荷、新能源处理变化区域进行分析，随之为了满足该区域的鲁棒调度计划，建立了相应的优化方法，与此同时也得到了鲁棒开停机模式。比如修正计划与调度计划。将鲁棒调度计划与传统的调度计划进行对比分析，鲁棒调度计划拥有较高的灵活性和鲁棒行优势，对于传统调度中的确定性，鲁棒调度计划也会对其进行有效的优化，再结合频繁启动机组，这样可以有效避免功率不平衡等问题的出现。除此之外，鲁棒调度模式也提供了鲁棒的运行区域。通过计算鲁棒开机方式系统的正、负备用容量，得到相应的新能源波动范围以及出力范围。因此，在鲁棒的运行区域，其主要体现在实心填充的位置。而且在新能源出力随机变化的过程中，系统运行与边界十分接近，同时也会提前进行预警出力，所以事先一定需要想好相应的对策，在通过工作人员针对系统运行的状态科学判断系统运行的安全裕度，这样不仅可以减少实时调度的压力，还可以对新能源的变化进行及时应对，这在一定程度上可以做到对新能源的调控。

对鲁棒调度模式进行分析，可以发现它的实施过程，比如：对新能源区间以及短期负荷进行预测、制定和分析鲁棒调度计划、计算和分析鲁棒运行域、预测新能源区间和负荷，进而修正鲁邦运行区域以及调度的计划。

3 关键技术的相关分析研究

本文介绍了多时间尺度的鲁棒调度模式，为了对多时间尺度的鲁棒调度模式进行完善和应用，一些相关的关键技术问题也需要得到重视，并需要对其进行研究和分析。

与传统的发电机不同，传统的发电机具有稳定性和可控制性，而新能源电力却具有随机性和波动性，与此同时也需要对风电出力的随机性特征进行定位，还需要对其进行科学的应用，这对于对新能源的调控有着十分重要的作用。虽然电力领域已经研究了风电的波动性能和其他的特性，但是相要通过这些研究便对风力的随即特性进行定位，就目前来看还是做不到的，还应该在已有研究的基础上对风力的更多特性进行摸索和研究，以此才有足够的依据来对风电出力的随机特性进行系统的定位。

4 结语

综上所述，本文针对面向新能源并网的电力系统鲁棒调度模式的应用进行研究解析，具体设计鲁棒调度系统相关的计划，同时指出了想要促进鲁棒调度模式的运行和发展还需要对相关的关键技术进行研究。当电力系统调度的过程中，将鲁棒运行域以及鲁棒的调度计划加入其中，总结出传统的调度计划的单一性和固定性，并将新的鲁棒调度计划与其进行对比，进而突出鲁棒调度计划的优势和特点。其次，也找到了电力系统的安全运行域，安全运行域的发现对于工作人员对电力系统运行状态的判断十分有利。针对这些问题，提前制定相应的对策，进而为新能源的调控提供新的导向和渠道。

参考文献

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