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华北电力大学马燕峰等:基于负载均衡的含风电场电力系统优化调度方法

研究背景

电力系统在调度过程中,因受极端天气条件的影响,风电场会出现持续几个小时的大规模风电功率爬坡事件,该现象会对系统带来严重的威胁。故在含风电场电力系统调度中,考虑风电爬坡事件具有重要现实意义。

解决的问题

目前对风电爬坡事件的处理,多采用构建最坏场景和根据预测结果建立风电概率分布两种方法。但是由于风电爬坡事件发生的低频性,上述方法对于风电爬坡事件的处理较为困难,效果较差。故本文从风电爬坡特性出发,研究风电爬坡事件对系统调度的影响,建立风电爬坡约束,并借鉴计算机负载均衡算法,将其应用于电力系统重调度中,以解决风电爬坡事件发生时系统的功率缺额问题。

重点内容及创新点

1、分析风电爬坡事件的特性,建立了风电爬坡事件模型,并研究了风电爬坡事件对含风电电力系统优化调度的影响。

2、针对上述影响结果,提出了一种风电爬坡约束,建立了一种考虑风电爬坡约束的电力系统优化调度模型,并提出了应对两种不同情况(常规机组爬坡容量不足和爬坡速率不足)风电爬坡的方法。

3、提出了一种基于负载均衡算法的电力系统重调度方法;并将其应用于风火系统调度,制定联合调度策略。

结论

该优化模型能有效处理风电爬坡事件,兼顾系统的安全性和经济性。提出的调度策略能满足系统的备用需求,避免出现甩负荷现象,能够提高系统可靠性,并给出可行的调度方案。综上所述,本文为解决考虑风电爬坡事件的电力系统优化调度提供了一种可行的方法。

后续研究

在后续研究工作中,将研究风电预测尺度和预测误差的数值关系,进一步考虑风电的随机性和波动性对电力系统优化调度的影响。

团队介绍

电力系统稳定与新能源电力系统研究团队隶属于华北电力大学(保定)电力系,博士生导师赵书强教授现为团队负责人,目前团队拥有教授2人,副教授1人,讲师4人,博士后1人;在读博士4人。研究方向包括新能源并网的稳定性分析、电力系统规划与可靠性和高压直流输电控制与保护等方面。在研国家自然基金项目2项,企业横向科研项目6项。

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