風電集中接入下的互聯電網自動發電控制性能評價方法
【專利摘要】本發明提供了一種風電集中接入下的互聯電網自動發電控制性能評價方法，該方法包括以下步驟：確定下一調度周期內所述互聯電網各控制區域的風電波動調節責任分攤系數確定所述互聯電網自動發電控制周期內的風電控制總偏差WCE；確定各控制周期內的電網頻率偏差Δf和區域控制偏差ACEi；判斷各控制區域的控制性能是否合格。該方法用于解決自動發電控制性能評價標準對風電集中的局部控制區域的AGC控制性能評價不公平的問題和因局部電網調節能力欠缺而造成富裕風電的棄風問題。
【專利說明】風電集中接入下的互聯電網自動發電控制性能評價方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種互聯電網自動發電控制領域的方法，具體講涉及一種適應大規模風電集中并網下的互聯電網自動發電控制性能評價方法。
【背景技術】
[0002]互聯電網是指由跨省電網、獨立省電網、大型水火電基地等互聯而形成的電網。目前在各個國家的互聯電網中，各局部電網運行控制區域自動發電控制(AGC)的有功功率控制性能都是由其性能評價標準來評價與規范。例如在20世紀60年代，北美一直采用北美電力可靠性委員會(NERC)頒發的A1、A2控制性能標準(簡稱A標準)。運行實踐表明，各控制區的A控制指標的提高并不能保證互聯電網好的頻率質量，在事故支援、機組調節等方面具有明顯不足。1997年，NERC提出新的CPSl和CPS2標準(簡稱CPS標準)，旨在更加客觀地評價各控制區的控制行為對互聯電力系統的作用，保證互聯電網頻率-聯絡線控制在規定的范圍內。該標準可相對客觀地評價各控制區域的控制行為對互聯電力系統頻率穩定的作用，是迄今為止能較好地滿足互聯電力系統運行要求的標準。
[0003]但是隨著風電等間歇性電源大規模集中接入互聯電網，風電的波動給風電高滲透的某些局部電網的調峰、調頻帶來新的挑戰。目前針對包含風電的局部電網調度控制，要求風電場安裝風電預測系統，能預測未來風電的短時出力，并上報調度控制中心。調度中心則要求風電場按照上報預測值進行計劃發電，風電實際出力與預測值之間偏差由局部電網中的AGC機組自動進行糾偏。
[0004]目前，風電的預測精度偏低，日前短期預測最大誤差可達20%。因此，依靠局部電網自身就地平衡風電波動功率就要求局部電網內具有一定的快速調節資源。但是由于風電大規模集中接入局部電網后，其隨機波動性使得包含該風電的局部電網的頻率調節資源顯得相對緊張，例如中國東北地區，風電大規模集中接入該區域電網，風電冬季出力波動幅度大，但由于大量機組參與冬季供暖，無法參與系統調峰調頻，這也是造成電網風電棄風的原因之一。局部電網自身的平衡風電波動能力的欠缺就往往需要互聯電網中其他局部電網的功率支援，這種支援目前是通過CPS考核標準來實現的，但是其支援量是非常有限的。若依舊按照CPS標準去考核評價調節能力欠缺、富裕風電的控制區的控制性能，往往造成該控制區控制性能不合格點增多，從而造成性能評價的不公平。同時這些富裕風電的區域電網為了保證CPS控制性能評價合格，往往采用一些棄風等手段，造成風資源的浪費。
【發明內容】
[0005]為克服上述現有技術的不足，本發明提供一種風電集中并網下的互聯電網自動發電控制性能評價方法，該方法用于解決自動發電控制性能評價標準對風電集中的局部控制區域的AGC控制性能評價不公平的問題和因局部電網調節能力欠缺而造成富裕風電的棄風問題。
[0006]實現上述目的所采用的解決方案為:[0007]—種風電集中并網下的互聯電網自動發電控制性能評價方法，其改進之處在于:所述方法包括以下步驟:
[0008]1、確定下一調度周期內所述互聯電網各控制區域的風電波動調節責任分攤系數K，'
[0009]I1、確定所述互聯電網自動發電控制周期內的風電控制總偏差WCE ；
[0010]II1、確定各控制周期內的電網頻率偏差Af和控制區域的控制偏差ACEi ;
[0011]IV、判斷各控制區域的控制性能是否合格。
[0012]進一步的，所述步驟I包括以下步驟:
[0013]S101、獲取所述互聯電網內參與平抑風電電網波動功率的自動發電控制機組；
[0014]S102、預測各包含風電的控制區域內風電偏離其計劃出力的誤差區間土 ΛΡ/ ；
[0015]S103、確定所述互聯電網的風電偏離其計劃總出力的最大出力誤差土 APw =Σ ΛΡ/ ；
[0016]S104、根據所述最大出力誤差+ΛΡ\平抑風電并網波動功率的各自動發電控制機組調節備用的單位成本Ci和約束條件一，確定參與平抑風電并網波動功率的各自動發電控制機組調節需求量Μ1，使得所述互聯電網的所參與平抑風電并網波動功率的自動發電
控制機組調節成本之和
【權利要求】
1.一種風電集中并網下的互聯電網自動發電控制性能評價方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1.確定下一調度周期內所述互聯電網各控制區域的風電波動調節責任分攤系數 I1、確定所述互聯電網自動發電控制周期內的風電控制總偏差WCE； II1、確定各控制周期內的電網頻率偏差Af和控制區域的控制偏差ACEi； IV、判斷各控制區域的控制性能是否合格。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟I包括以下步驟: SlOU獲取所述互聯電網內參與平抑風電電網波動功率的自動發電控制機組； 5102、預測各包含風電的控制區域內風電偏離其計劃出力的誤差區間土ΛΡ/ ； 5103、確定所述互聯電網的風電偏離其計劃總出力的最大出力誤差土APw = 5104、根據所述最大出力誤差+ΛΡ\平抑風電并網波動功率的各自動發電控制機組調節備用的單位成本Ci和約束條件一，確定參與平抑風電并網波動功率的各自動發電控制機組調節需求量Μ1，使得所述互聯電網的所參與平抑風電并網波動功率的自動發電控制機組調節成本之和
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于:所述約束條件一包括:
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于:所述約束條件二包括:
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟II包括以下步驟: 5201、確定所述互聯電網自動發電控制周期內的各控制區域的風電控制偏差WCEi=P wa_p ws.式中，PJa為在當前控制周期的控制區域i的風電實際出力，P:為在當前控制周期的控制區域i的風電計劃出力；
m 5202、確定所述互聯電網自動發電控制周期內的風電控制總偏差MT= YjWCEi ；
/-1 式中，m為所述互聯電網含風電的控制區域的個數。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟III中，確定各控制周期內的控制區域的控制偏差 ACEi = Bi Λ f+ (Σ Pt1-Σ 10i)； 式中，Af = f-f0, f為當前控制周期內的電網頻率實際測量值，f0為標稱頻率； Bi為控制區域i的頻差系數，XPti為控制區域i所有聯絡線交換功率的實際量測值之和，聯絡線計ΣΙμ為控制區域i與外控制區的交易計劃之和。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟IV中按如下評價方法進行控制性能評價: A、當風電實際出力超過計劃發電: Al、對于包含風電的控制區域，滿足下式，則控制合格，否則不合格；
【文檔編號】H02J3/24GK103997068SQ201410181314
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】單茂華, 田偉, 鄢蜜昉, 姚建國 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院, 國網山東省電力公司電力科學研究院