面向新能源并網的電力系統魯棒調度模式的應用解析

包小兵

摘 要：在新能源并網的前提下，為了更好地調節電力系統的相關因素，我國電力領域經過不斷探究及操作最終制定了多時間尺度魯棒調度模式。本文對多時間尺度魯棒調度模式進行闡述，并對多時間尺度魯棒調度的實施過程進行模擬實驗，并將傳統的調度模式作為基礎，進行相應的對比，進而凸顯多時間尺度魯棒調度模式的優勢。隨之對多時間尺度魯棒調度模式所應用的相關技術進行分析探討，以此為新能源并網的電力系統調度提供相應的參考依據。

關鍵詞：新能源并網 電力系統 魯棒調度模式

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（b）-0030-02

在新能源大規模并網之后，對電力系統的調度產生了一定的影響。對新興能源精度的預測從整體來看相對較低，而且實際的調度與計劃調度之間也存在著一定的差距，這種現象出現在調度計劃之中，嚴重的將無法實現與實際功率保持平衡。除此之外，新能源的隨機波動性也導致無法對電力系統的調頻和調峰容量進行確定，嚴重會導致棄光、棄風等問題出現。

1 傳統多時間尺度的電力系統調度模式

1.1 傳統調度模式

針對傳統的日內、日前、多時間的尺度協調運行的工作過程如圖1所示。其中，所表示的是t1時間內的日前計劃負荷，所代表的是t1時間內的實際負荷，指的是在t1時間內日內修正的負荷，在修正的過程中結合滾動超短期的負荷，進而對其做出相應的預測，t1時間內的實際負荷與日計劃之間存在的差別由△進行表示，而其中存在的偏差需要有機組AGC進行承擔，△PNACG代表的則是在t1時間內結合滾動預測使出現的偏差縮小。

以t1時間為例，簡單闡述傳統的功率平衡過程。日前優化計劃：指的是短期內對負荷進行預測的結果，它以保證系統運行成本最小為核心，同時受到系統安全運行的限制，以機組范圍為基礎，建立相關的日前調度模型。如上圖，以t1時間為單位，△代表著實際與規劃負荷的差值。AGC平衡：AGC對日內的預測差值進行機組平衡。如上圖，以t1時間為單位，實際與修正負荷的差值△是由AGC進行機組平衡的。除此之外，日內滾動計劃：是針對日內的短期負荷進行預測的結果，它是以保證系統運行成本最小為核心，受系統安全的運行限制，在各機組出力的限制范圍之內，將日內最優調度計劃模型進行建立，根據規定的時間進行滾動以此來對其進行優化，進而修正擬定的日前調度規劃。如上圖，以t1時間為單位，由日前的△將實際與日內計劃負荷的差值修正為△PNACG。使在t1時間內相應的功率達到平衡。

1.2 存在缺陷的傳統調度模式

為了滿足預測負荷方式進而確定了調度計劃，同時它也屬于確定性計劃，雖然它是對實際與計劃之間存在的差距進行適當的修改，但受到新能源較大的預測誤差的影響，使得在實際運行的過程中，調度計劃的調度幅度仍舊很大。除此之外，安全運行域在電力系統中也是不確定的因素，這也導致調度的工作人員一直處于被動的位置，若只是依靠裝置，必定會出現一定的波動，也使工作人員無法對其確定，進而不能根據新能源的改變對魯棒運行區域進行實際的計算。同時也會導致工作人員無法對目前的運行域進行正確的判斷，從整體角度來看，工作人員的調控能力十分欠缺，為了提高工作效率和發展，工作人員對新能源的調控能力，必須要盡快提升上來。

2 多時間尺度魯棒調度模式

2.1 對魯棒目前的調度計劃以及運行域的分析

根據目前新能源電力區間與負荷的預測結果，對其進行進一步分析，以這個預測結果為基礎，擬定較為平衡的負荷，并對相關計劃進行深入分析，進而對系統的調峰容量以及旋轉備用容量進行計算，同時也需要計算出系統可以應對的新能源的電力范圍，形成魯棒運行的區域。

2.2 根據相關指標數據進行分析

根據實時負荷、日內和預測的結果進行詳細的探究，對新能源電力魯棒機組開停機計劃以及負荷進行修正，進而對魯棒運行域進行相應的修正。修正之后，t1時刻的實際運行更加接近于魯棒調度計劃。然而預測精度一旦提高，魯棒運行域便會相應的縮小，而且也會降低運行過程中的成本。

根據日內、日前以及實時的凈負荷、新能源處理變化區域進行分析，隨之為了滿足該區域的魯棒調度計劃，建立了相應的優化方法，與此同時也得到了魯棒開停機模式。比如修正計劃與調度計劃。將魯棒調度計劃與傳統的調度計劃進行對比分析，魯棒調度計劃擁有較高的靈活性和魯棒行優勢，對于傳統調度中的確定性，魯棒調度計劃也會對其進行有效的優化，再結合頻繁啟動機組，這樣可以有效避免功率不平衡等問題的出現。除此之外，魯棒調度模式也提供了魯棒的運行區域。通過計算魯棒開機方式系統的正、負備用容量，得到相應的新能源波動范圍以及出力范圍。因此，在魯棒的運行區域，其主要體現在實心填充的位置。而且在新能源出力隨機變化的過程中，系統運行與邊界十分接近，同時也會提前進行預警出力，所以事先一定需要想好相應的對策，在通過工作人員針對系統運行的狀態科學判斷系統運行的安全裕度，這樣不僅可以減少實時調度的壓力，還可以對新能源的變化進行及時應對，這在一定程度上可以做到對新能源的調控。

對魯棒調度模式進行分析，可以發現它的實施過程，比如：對新能源區間以及短期負荷進行預測、制定和分析魯棒調度計劃、計算和分析魯棒運行域、預測新能源區間和負荷，進而修正魯邦運行區域以及調度的計劃。

3 關鍵技術的相關分析研究

本文介紹了多時間尺度的魯棒調度模式，為了對多時間尺度的魯棒調度模式進行完善和應用，一些相關的關鍵技術問題也需要得到重視，并需要對其進行研究和分析。

與傳統的發電機不同，傳統的發電機具有穩定性和可控制性，而新能源電力卻具有隨機性和波動性，與此同時也需要對風電出力的隨機性特征進行定位，還需要對其進行科學的應用，這對于對新能源的調控有著十分重要的作用。雖然電力領域已經研究了風電的波動性能和其他的特性，但是相要通過這些研究便對風力的隨即特性進行定位，就目前來看還是做不到的，還應該在已有研究的基礎上對風力的更多特性進行摸索和研究，以此才有足夠的依據來對風電出力的隨機特性進行系統的定位。

4 結語

綜上所述，本文針對面向新能源并網的電力系統魯棒調度模式的應用進行研究解析，具體設計魯棒調度系統相關的計劃，同時指出了想要促進魯棒調度模式的運行和發展還需要對相關的關鍵技術進行研究。當電力系統調度的過程中，將魯棒運行域以及魯棒的調度計劃加入其中，總結出傳統的調度計劃的單一性和固定性，并將新的魯棒調度計劃與其進行對比，進而突出魯棒調度計劃的優勢和特點。其次，也找到了電力系統的安全運行域，安全運行域的發現對于工作人員對電力系統運行狀態的判斷十分有利。針對這些問題，提前制定相應的對策，進而為新能源的調控提供新的導向和渠道。

參考文獻

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