面向新能源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)魯棒調(diào)度模式的應(yīng)用解析

包小兵

摘 要：在新能源并網(wǎng)的前提下，為了更好地調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的相關(guān)因素，我國電力領(lǐng)域經(jīng)過不斷探究及操作最終制定了多時間尺度魯棒調(diào)度模式。本文對多時間尺度魯棒調(diào)度模式進行闡述，并對多時間尺度魯棒調(diào)度的實施過程進行模擬實驗，并將傳統(tǒng)的調(diào)度模式作為基礎(chǔ)，進行相應(yīng)的對比，進而凸顯多時間尺度魯棒調(diào)度模式的優(yōu)勢。隨之對多時間尺度魯棒調(diào)度模式所應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)進行分析探討，以此為新能源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)調(diào)度提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：新能源并網(wǎng) 電力系統(tǒng) 魯棒調(diào)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(guī)模并網(wǎng)之后，對電力系統(tǒng)的調(diào)度產(chǎn)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(diào)度與計劃調(diào)度之間也存在著一定的差距，這種現(xiàn)象出現(xiàn)在調(diào)度計劃之中，嚴重的將無法實現(xiàn)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(tǒng)的調(diào)頻和調(diào)峰容量進行確定，嚴重會導致棄光、棄風等問題出現(xiàn)。

1 傳統(tǒng)多時間尺度的電力系統(tǒng)調(diào)度模式

1.1 傳統(tǒng)調(diào)度模式

針對傳統(tǒng)的日內(nèi)、日前、多時間的尺度協(xié)調(diào)運行的工作過程如圖1所示。其中，所表示的是t1時間內(nèi)的日前計劃負荷，所代表的是t1時間內(nèi)的實際負荷，指的是在t1時間內(nèi)日內(nèi)修正的負荷，在修正的過程中結(jié)合滾動超短期的負荷，進而對其做出相應(yīng)的預測，t1時間內(nèi)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(nèi)結(jié)合滾動預測使出現(xiàn)的偏差縮小。

以t1時間為例，簡單闡述傳統(tǒng)的功率平衡過程。日前優(yōu)化計劃：指的是短期內(nèi)對負荷進行預測的結(jié)果，它以保證系統(tǒng)運行成本最小為核心，同時受到系統(tǒng)安全運行的限制，以機組范圍為基礎(chǔ)，建立相關(guān)的日前調(diào)度模型。如上圖，以t1時間為單位，△代表著實際與規(guī)劃負荷的差值。AGC平衡：AGC對日內(nèi)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(nèi)滾動計劃：是針對日內(nèi)的短期負荷進行預測的結(jié)果，它是以保證系統(tǒng)運行成本最小為核心，受系統(tǒng)安全的運行限制，在各機組出力的限制范圍之內(nèi)，將日內(nèi)最優(yōu)調(diào)度計劃模型進行建立，根據(jù)規(guī)定的時間進行滾動以此來對其進行優(yōu)化，進而修正擬定的日前調(diào)度規(guī)劃。如上圖，以t1時間為單位，由日前的△將實際與日內(nèi)計劃負荷的差值修正為△PNACG。使在t1時間內(nèi)相應(yīng)的功率達到平衡。

1.2 存在缺陷的傳統(tǒng)調(diào)度模式

為了滿足預測負荷方式進而確定了調(diào)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?shù)男薷?，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(diào)度計劃的調(diào)度幅度仍舊很大。除此之外，安全運行域在電力系統(tǒng)中也是不確定的因素，這也導致調(diào)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(xiàn)一定的波動，也使工作人員無法對其確定，進而不能根據(jù)新能源的改變對魯棒運行區(qū)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(diào)控能力十分欠缺，為了提高工作效率和發(fā)展，工作人員對新能源的調(diào)控能力，必須要盡快提升上來。

2 多時間尺度魯棒調(diào)度模式

2.1 對魯棒目前的調(diào)度計劃以及運行域的分析

根據(jù)目前新能源電力區(qū)間與負荷的預測結(jié)果，對其進行進一步分析，以這個預測結(jié)果為基礎(chǔ)，擬定較為平衡的負荷，并對相關(guān)計劃進行深入分析，進而對系統(tǒng)的調(diào)峰容量以及旋轉(zhuǎn)備用容量進行計算，同時也需要計算出系統(tǒng)可以應(yīng)對的新能源的電力范圍，形成魯棒運行的區(qū)域。

2.2 根據(jù)相關(guān)指標數(shù)據(jù)進行分析

根據(jù)實時負荷、日內(nèi)和預測的結(jié)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(yīng)的修正。修正之后，t1時刻的實際運行更加接近于魯棒調(diào)度計劃。然而預測精度一旦提高，魯棒運行域便會相應(yīng)的縮小，而且也會降低運行過程中的成本。

根據(jù)日內(nèi)、日前以及實時的凈負荷、新能源處理變化區(qū)域進行分析，隨之為了滿足該區(qū)域的魯棒調(diào)度計劃，建立了相應(yīng)的優(yōu)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(diào)度計劃。將魯棒調(diào)度計劃與傳統(tǒng)的調(diào)度計劃進行對比分析，魯棒調(diào)度計劃擁有較高的靈活性和魯棒行優(yōu)勢，對于傳統(tǒng)調(diào)度中的確定性，魯棒調(diào)度計劃也會對其進行有效的優(yōu)化，再結(jié)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(xiàn)。除此之外，魯棒調(diào)度模式也提供了魯棒的運行區(qū)域。通過計算魯棒開機方式系統(tǒng)的正、負備用容量，得到相應(yīng)的新能源波動范圍以及出力范圍。因此，在魯棒的運行區(qū)域，其主要體現(xiàn)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(tǒng)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(yīng)的對策，在通過工作人員針對系統(tǒng)運行的狀態(tài)科學判斷系統(tǒng)運行的安全裕度，這樣不僅可以減少實時調(diào)度的壓力，還可以對新能源的變化進行及時應(yīng)對，這在一定程度上可以做到對新能源的調(diào)控。

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

3 關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)分析研究

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

與傳統(tǒng)的發(fā)電機不同，傳統(tǒng)的發(fā)電機具有穩(wěn)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(yīng)用，這對于對新能源的調(diào)控有著十分重要的作用。雖然電力領(lǐng)域已經(jīng)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(yīng)該在已有研究的基礎(chǔ)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(jù)來對風電出力的隨機特性進行系統(tǒng)的定位。

4 結(jié)語

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

參考文獻

[1] 黎靜華，文勁宇，潘毅，等.面向新能源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)魯棒調(diào)度模式[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2015（22）：47-54.

[2] 陳春逸，陳冠.探究新能源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)魯棒調(diào)度模式[J].智能城市，2016（5）：82.

[3] 栗然，周鴻鵠，劉健，等.考慮風電不確定性的互聯(lián)電力系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟調(diào)度[J].現(xiàn)代電力，2016（4）：15-22.