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計及預測功率的含儲能風場群優化調控方法簡析

發布日期:2017-09-06 |
責任編輯:一只前進的蝸牛

  風電的大規模、集群式并網,使電力系統調度與控制面臨壓力,電網、風場必須做出相應改變,以消納這一具有隨機性、波動性的不確定性功率,風電集群式調控即為風場側的一種改變。

  目前,針對風場的有功調度,國內外學者已經開展了諸多有益研究,而研究風場群有功調控的尚不多見。很多文獻對多風場間的功率相關性進行了研究,給出了互補性與同時性的量化表達,也有文獻給出了具體的多風電場出力相關性建模及優選方法,是場群調控的內因;也有文獻從預測功率角度,研究了以預測誤差指導場群調控的策略方法,以期使場群有功輸出對調度指令參考值跟蹤達到更加效果。

  已有研究或者利用預測信息指導優化風電調度,或者借助儲能平抑風電場的有功功率輸出,或者二者兼顧,對風功率的調控均起到了積極的作用。也有學者提出將風儲聯合用以提高風電跟蹤計劃出力的能力,使調控更為靈活高效。但依然存在以下兩方面問題:

  (1)、現有計及預測與儲能的調控研究多集中于單一風場,而對于多風場儲能構成的場群效應的考慮尚顯不足;

  (2)、電網側調控與場群內調控間的銜接與協調未能被充分考慮。

  首先,當前的場群側預測與儲能的運行與配置情況較為復雜,各風場間的預測情況存在差異性,儲能的有無與大小也各不相同,現有研究中以單一風場為對象的優化對象的優化調控難以直接適用于特性各異的場群組合中。

  其次,對于大規模的并網風電,電網側不計代價的完全接納或完整不接納(大量棄風),均不符合經濟性與節能性的要求。因此,有必要通過場群側的自律性調控,并結合電網調控的柔性特征,使電網與場群間合理銜接,從而在安全、經濟提前下消納最大的風電功率。

  最后,通過場群調控可充分利用各風場間呈互補特性時,疊加后的波動性將呈減緩態勢,可以利用這一態勢提高調控對疊出現的波峰(或波谷)提前進行預判、集中調控能力(特別是有限的儲能調節能力)實施關鍵性功率調節。

  綜上所述,場群調控對于區域性大規模并網的風電發展模式是迫切而必要的。據此,本文提出一種基于預測功率的含儲能風場群優化調控策略研究。該方法以不同時間尺度預測信息指導、修訂輸出功率參考值;以高精度單點預測信息對儲能系統、機組調控進行優化;同時兼顧考慮對輸出功率參考值的區間化處理,并以預測趨勢對當前優化邊界進行限定。最終,在滿足單一風場輸出功率達到最大且場群總輸出功率符合輸出參考值要求條件下,實現以風電場群總棄風功率與總缺額功率最小化為目標的場群有功優化調控。對比單一風場調控,本位所述有功優化調控方法通過對場群多種信息的融合利用,使場群內儲能調節、機組調控的功勞與經濟性得到進一步提升,為場群下的風功率調控提供一種新的思路。

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