風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型與策略

張金青

【摘 要】 本文主要簡(jiǎn)單的介紹了風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制的相關(guān)內(nèi)容，分析在風(fēng)電受限態(tài)下實(shí)施大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的相關(guān)流程及其研究方向，探討建立風(fēng)電受限態(tài)下大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的有效措施，并測(cè)試其結(jié)果，以確保風(fēng)電受限態(tài)下大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的有效性。據(jù)此，有利于提高我國(guó)大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制水平，保障風(fēng)能發(fā)電的質(zhì)量和效果，從而推動(dòng)我國(guó)風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展，為人們提供更為穩(wěn)定的電能。

【關(guān)鍵詞】 風(fēng)電受限態(tài) ?大電網(wǎng) ?實(shí)時(shí)控制 ?有效措施

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平有所提升，對(duì)生活環(huán)境的追求也逐漸提高，尤其是與之生活相關(guān)的電能。電力事業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，取得了一定的成就和突破，在新時(shí)期下電力事業(yè)的發(fā)展迎來(lái)了新的機(jī)遇，但與此同時(shí)也面臨著一系列的挑戰(zhàn)和困難，必須予以高度重視，不容忽視。近年來(lái)，在全球經(jīng)濟(jì)一體化的形勢(shì)下，世界各國(guó)都開(kāi)始重視環(huán)境保護(hù)和能源問(wèn)題，各國(guó)都意識(shí)到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不可以環(huán)境為代價(jià)，必須走可持續(xù)發(fā)展路線。我國(guó)能源也越來(lái)越緊張，在這種情況下，為了滿足人們對(duì)電能的總需求，則必須開(kāi)發(fā)出新的能源來(lái)進(jìn)行發(fā)電。如此一來(lái)，風(fēng)力發(fā)電就顯得格外重要。在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程如何建立科學(xué)的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型，已經(jīng)成為重要的研究課題，受到人們的廣泛關(guān)注。

1 風(fēng)電受限態(tài)下大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制的相關(guān)內(nèi)容

風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)施控制，具有重要的作用，其能夠消納更多的風(fēng)電，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電能應(yīng)用效益最大化。此項(xiàng)工作的實(shí)施主要是以多時(shí)間尺度有功協(xié)調(diào)調(diào)度為基礎(chǔ)，在風(fēng)電受限態(tài)的情況下對(duì)其展開(kāi)實(shí)時(shí)控制，以保障風(fēng)電的容量。在風(fēng)電受限態(tài)下實(shí)施大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制工作的時(shí)候，需要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)能夠接納的容量進(jìn)行計(jì)算，通常而言有兩種計(jì)算方式，這兩種計(jì)算方式都能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出可接納容量的最大值和最小值，能夠有效而快速地了解到風(fēng)電的受限狀態(tài)。除此之外，在風(fēng)電場(chǎng)受到限制狀態(tài)的時(shí)候，對(duì)其進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)控制和管理，能夠提高風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行效率，可充分發(fā)揮風(fēng)火電配對(duì)控制計(jì)算方法。在風(fēng)電受限態(tài)下實(shí)施大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制的前提條件是要確保我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，在此條件下盡可能的減少風(fēng)電受限量。

2 在風(fēng)電受限態(tài)下實(shí)施大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的相關(guān)流程及其研究方向

大型風(fēng)電電網(wǎng)區(qū)域具有其特殊之處，不同于傳統(tǒng)的發(fā)電模式，其具有一定的隨意性，在調(diào)節(jié)有功調(diào)度的時(shí)候方式和時(shí)間越多，能夠通過(guò)有效的尺度調(diào)節(jié)來(lái)消納越多的風(fēng)電。我們可以將在風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型分為四個(gè)部分，分別是：第一部分是在實(shí)施控制工作之前制定相應(yīng)的工作計(jì)劃，第二部分是實(shí)施高效的滾動(dòng)計(jì)劃，第三部分是開(kāi)展實(shí)時(shí)調(diào)度控制工作，第四部分則是對(duì)風(fēng)能發(fā)電進(jìn)行有效的管理。至于嚴(yán)格控制這四個(gè)部分的內(nèi)容，做到統(tǒng)籌兼顧，才能真正的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制模型的作用，能夠避免預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)相差太大，從而保障了消納風(fēng)電能的功能性。一般來(lái)說(shuō)，我們是無(wú)法完全準(zhǔn)確地計(jì)算出風(fēng)電的預(yù)測(cè)值，但是會(huì)對(duì)其預(yù)測(cè)值與實(shí)際狀況的差距進(jìn)行范圍控制，如國(guó)外要求其誤差最大不可以超過(guò)百分之四十。為此，在研究風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的時(shí)候，可以從其模型結(jié)構(gòu)和算法等方面著手。

3 建立風(fēng)電受限態(tài)下實(shí)施大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的有效措施

建立風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的時(shí)候，受限要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)所能夠消納的風(fēng)電容量進(jìn)行計(jì)算。第一種計(jì)算方式是根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際狀況和其所處的位置，來(lái)將其分為各個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域的影響因素都不相同，并且還要對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行有效的控制。在控制每個(gè)區(qū)域的時(shí)候都需要放置一臺(tái)或是多臺(tái)標(biāo)桿發(fā)電機(jī)，然后對(duì)其受限態(tài)下的容量進(jìn)行計(jì)算;第二種方式是通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)時(shí)的實(shí)時(shí)風(fēng)速來(lái)測(cè)量其他因素，并對(duì)其實(shí)施管理。這種計(jì)算方式通常是在第一種方式無(wú)法實(shí)施的時(shí)候進(jìn)行。在管理風(fēng)電場(chǎng)中的發(fā)電機(jī)組時(shí)，通常采用兩種控制方法，一種是定槳距控制方法，另一種則是變槳距控制方法。其次，在建立風(fēng)電受限態(tài)的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的時(shí)候，一定要確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，盡可能的消納更多的風(fēng)電，使風(fēng)電機(jī)組與火電機(jī)組的能力保持平衡，以實(shí)現(xiàn)有效的管理工作。

4 風(fēng)電受限態(tài)下實(shí)施大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的測(cè)試效果

在對(duì)風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型進(jìn)行分析和研究之后，要對(duì)其模型的使用效果進(jìn)行有效的測(cè)試。以某省的電力企業(yè)為例，其已經(jīng)在發(fā)電生產(chǎn)工程中運(yùn)行了大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型，并且處于初步適用和測(cè)試階段。此電力企業(yè)中設(shè)置了近二十個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，所有風(fēng)電場(chǎng)的總?cè)萘窟_(dá)到了約2000MW，其總?cè)萘吭诖耸∈忻磕曜畲筘?fù)荷中占百分之二十四，占每年最小負(fù)荷的百分之四十四。其所采用的輸電線路是五百千伏的高壓線路，而且其線路的方向是由北面向南面輸送電能。我們可以選擇其中的幾個(gè)發(fā)電廠作為研究對(duì)象，對(duì)其開(kāi)展大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制測(cè)驗(yàn)，并計(jì)算出相應(yīng)的容量做好數(shù)據(jù)記錄。根據(jù)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)此種實(shí)時(shí)控制模型是一種有效的調(diào)度方式，能夠?yàn)轱L(fēng)電電網(wǎng)系統(tǒng)的順利運(yùn)行提供重要的保障。

5 結(jié)語(yǔ)

在風(fēng)電受限態(tài)下實(shí)施有效的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型，并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，其具有一定的復(fù)雜性，在實(shí)際工作中存在著一定的問(wèn)題，必須進(jìn)行系統(tǒng)地規(guī)劃，采用具有針對(duì)性的措施，以對(duì)大電網(wǎng)有功進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，提高大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制水平。在研究風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制模型的時(shí)候，要從各個(gè)方面入手，做好模型計(jì)算工作，根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的實(shí)際狀況來(lái)采集正確的信息，并且保障信息數(shù)據(jù)的及時(shí)性，以為相關(guān)人員提供有效的依據(jù)，從而確保風(fēng)場(chǎng)發(fā)電的安全性。在風(fēng)電受限態(tài)下的大電網(wǎng)有功實(shí)時(shí)控制工作中，可以充分利用火電機(jī)組來(lái)發(fā)揮風(fēng)場(chǎng)發(fā)電的作用和功能。

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