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计及预测功率的含储能风场群优化调控方法简析

发布日期:2017-09-06 |
责任编辑:一只前进的蜗牛

  风电的大规模、集群式并网,使电力系统调度与控制面临压力,电网、风场必须做出相应改变,以消纳这一具有随机性、波动性的不确定性功率,风电集群式调控即为风场侧的一种改变。

  目前,针对风场的有功调度,国内外学者已经开展了诸多有益研究,而研究风场群有功调控的尚不多见。很多文献对多风场间的功率相关性进行了研究,给出了互补性与同时性的量化表达,也有文献给出了具体的多风电场出力相关性建模及优选方法,是场群调控的内因;也有文献从预测功率角度,研究了以预测误差指导场群调控的策略方法,以期使场群有功输出对调度指令参考值跟踪达到更加效果。

  已有研究或者利用预测信息指导优化风电调度,或者借助储能平抑风电场的有功功率输出,或者二者兼顾,对风功率的调控均起到了积极的作用。也有学者提出将风储联合用以提高风电跟踪计划出力的能力,使调控更为灵活高效。但依然存在以下两方面问题:

  (1)、现有计及预测与储能的调控研究多集中于单一风场,而对于多风场储能构成的场群效应的考虑尚显不足;

  (2)、电网侧调控与场群内调控间的衔接与协调未能被充分考虑。

  首先,当前的场群侧预测与储能的运行与配置情况较为复杂,各风场间的预测情况存在差异性,储能的有无与大小也各不相同,现有研究中以单一风场为对象的优化对象的优化调控难以直接适用于特性各异的场群组合中。

  其次,对于大规模的并网风电,电网侧不计代价的完全接纳或完整不接纳(大量弃风),均不符合经济性与节能性的要求。因此,有必要通过场群侧的自律性调控,并结合电网调控的柔性特征,使电网与场群间合理衔接,从而在安全、经济提前下消纳最大的风电功率。

  最后,通过场群调控可充分利用各风场间呈互补特性时,叠加后的波动性将呈减缓态势,可以利用这一态势提高调控对叠出现的波峰(或波谷)提前进行预判、集中调控能力(特别是有限的储能调节能力)实施关键性功率调节。

  综上所述,场群调控对于区域性大规模并网的风电发展模式是迫切而必要的。据此,本文提出一种基于预测功率的含储能风场群优化调控策略研究。该方法以不同时间尺度预测信息指导、修订输出功率参考值;以高精度单点预测信息对储能系统、机组调控进行优化;同时兼顾考虑对输出功率参考值的区间化处理,并以预测趋势对当前优化边界进行限定。最终,在满足单一风场输出功率达到最大且场群总输出功率符合输出参考值要求条件下,实现以风电场群总弃风功率与总缺额功率最小化为目标的场群有功优化调控。对比单一风场调控,本位所述有功优化调控方法通过对场群多种信息的融合利用,使场群内储能调节、机组调控的功劳与经济性得到进一步提升,为场群下的风功率调控提供一种新的思路。

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