計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型

段宇昊

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司包頭供電局 內(nèi)蒙古 包頭 014030）

1 風(fēng)能發(fā)電在我國的運用

目前在我國的能源供給中，風(fēng)能占據(jù)著越來越重要的位置，這不僅具有良好的經(jīng)濟性，而且對節(jié)能減排，貫徹執(zhí)行循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展也具有積極地促進作用。且我國地域遼闊，地勢復(fù)雜，很多地區(qū)風(fēng)能都十分豐富，這無形中加大了我國風(fēng)能轉(zhuǎn)化電能的運用和可能性。

風(fēng)能作為一種清潔，易得的可再生資源，對其的利用不僅體現(xiàn)在減少不可再生能源的消耗，當在電網(wǎng)中的風(fēng)電容量達到一定的規(guī)模后，必須對其風(fēng)電的被接納能力，提高風(fēng)電的價值等方面進行必要的考核，根據(jù)考核的內(nèi)容對方案進行必要的調(diào)整，只有這樣才能提高風(fēng)電的運行效率，提供風(fēng)電的運行效率。

2 數(shù)學(xué)模型

2.1 典型的波動方式

風(fēng)電場接入電網(wǎng)需要通過不同的接入點進行，由于隨著接入點的不同及其組合的不同，常常會出現(xiàn)多種形式的風(fēng)電場波動方式，當前受到時間和技術(shù)的限制，對每一種組合方式都進行詳盡的研究是不可取的，因此為了提高工作效率和經(jīng)濟效益，對其中影響最大的波動方式進行分析，是當前最明智的選擇。這些被分析的波動方式被稱為風(fēng)電場典型波動方式。這些典型的波動方式，不僅能夠保證電網(wǎng)運行的安全性，而且對其他的波動方式也具有極強的兼容性，對其的研究是當前我國的風(fēng)電場的重要研究方向。

2.2 函數(shù)公式

當前，在電網(wǎng)的正常運行中，目標函數(shù)是其中極其重要的組成部分，對其進行必要的研究是當前提高我國風(fēng)電場效率的重要發(fā)展方向。風(fēng)電場的協(xié)調(diào)調(diào)度方案的煤耗量和接納風(fēng)電能力的目標可通過下面的公式來表達：

其中EGo主要是指電網(wǎng)實際運行耗煤量的期望值，但是在實際的運用中，期望值確實遙不可及的，一般情況下很難達到，但是為了提高函數(shù)運算的科學(xué)性，必須要設(shè)立較精確的期望值，這一數(shù)值是我國風(fēng)電場為之奮斗的目標。CGo則是表示風(fēng)電場在計劃中火電機組的煤耗量，這一數(shù)據(jù)的研究對模型的研究具有重要的指導(dǎo)作用。

計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型顧名思義就是將風(fēng)能作為其發(fā)電的主要資源，以此不斷減少煤炭資源的浪費。在模型的計算中，CWs就是在實際的運行中，電網(wǎng)由于能夠接納風(fēng)電場輸出功率波動多節(jié)約的煤耗量的期望值，這一期望值對幫助風(fēng)電場提高功率具有重要的影響。當電網(wǎng)收到風(fēng)電場波動范圍越大，那么就表示接納風(fēng)電能力越強，對應(yīng)的CWs就會隨著接受能力的不斷增強而不斷增大。

2.3 約束條件

當前雖然我國對風(fēng)力發(fā)電的研究力度越來越大，但是由于實際情況的不同，對計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型也存在越來越大的約束。一般來說，這些約束條件不僅對計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型運用的每一個環(huán)節(jié)進行必要的約束，同時也是保障其安全性和效率性的重要內(nèi)容，對一些突發(fā)情況和運行隱患進行有效的處理。當風(fēng)電波動大于該風(fēng)電場的接納能力限定范圍，如果繼續(xù)接入風(fēng)電的使用，會導(dǎo)致煤炭的消耗量，大大增加，但是如果風(fēng)電節(jié)約的煤耗量大于煤耗的增加量，那么在這個范圍以內(nèi)，所有接納的風(fēng)電波對電網(wǎng)都會對電網(wǎng)產(chǎn)生很大的益處。目前在我國的的運行中，如何將約束條件降低到最低，擴大其有效的益處，只有這樣才能提高我國新能源的使用效率，提高我國的環(huán)境效益，確保其新能源在經(jīng)濟發(fā)展過程中起到積極地促進作用。

3 計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型的應(yīng)用

目前在我國計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型的應(yīng)用中，內(nèi)蒙古包頭市的電網(wǎng)十分具備典型性，目前我國接入電網(wǎng)的主要是220KV的變電站，其中對其分析數(shù)據(jù)主要是：如表1所示。

表1

在的電廠運行中，最初的時候，由于只重視提高風(fēng)能的消耗量，減小煤炭方消耗量，大大限制了電網(wǎng)接納風(fēng)電的能力，對風(fēng)電沒有得到充分的應(yīng)用，大大降低了經(jīng)濟性。經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，目前為了提高風(fēng)電的經(jīng)濟性，以有限的煤炭消耗為目標，對火電和風(fēng)電的比例進行了必要的協(xié)調(diào)，在保證風(fēng)能效益型的同時，適當增加煤炭的應(yīng)用，保證風(fēng)電價值能夠發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。

在正常的運行條件下，如何將煤炭的消耗量降低到最小，是當前我國風(fēng)電接入電網(wǎng)后火電機組減少煤炭的消耗量，只有這樣才能提高風(fēng)電的經(jīng)濟價值，確?；痣姾惋L(fēng)電組合協(xié)調(diào)運行。

4 結(jié)語

對風(fēng)電場的研究是保證當前我國風(fēng)力發(fā)電小履行和安全性的重要舉措，在對風(fēng)電的價值進行評估的時候，不僅需要對其模型進行必要的研究，同時也要對其在實際中的應(yīng)用進行必要的研究，只有這樣，才能不斷提高其對我國經(jīng)濟社會發(fā)展的積極作用，提高其實用性。

[1]李智，韓學(xué)山，楊明，等.計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，34(19)：15-19.

[2]肖鋒，張慶，李晨，等.計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016(11).

[3]李全茂.計及接納風(fēng)電能力的電網(wǎng)調(diào)度模型研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013(8)：258-258.