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电力调度对风光发电占比的定量控制方法研究

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：周祥

[导读] 摘要：提出了一种电力调度定量控制风光发电占比的方法,该方法通过发电计划预计算风光发电占比,并结合实际偏差进行修正,根据修正后的结果计算达到风光发电占比目标比例所需增加的负荷量或减少的风光电力,为电力调度员的控制提供有效手段。

        （国网山西省电力公司万荣县供电公司山西运城 044000）
        摘要：提出了一种电力调度定量控制风光发电占比的方法,该方法通过发电计划预计算风光发电占比,并结合实际偏差进行修正,根据修正后的结果计算达到风光发电占比目标比例所需增加的负荷量或减少的风光电力,为电力调度员的控制提供有效手段。
        关键词：电力调度，风光发电
        引言
        电力调度和风光发电具有较强的不确定性,随着接入比例的增加,电力系统运行的不确定性也在增大。在风光占比的电力系统中,电源和负荷都表现出较强的不确定性,电力系统电力电量平衡以及容量充裕度的概念将由目前确定性思路向概率性思路转化。届时,传统电力系统优化调度模型将难以适应风光占比情况下电力系统调度的新要求。在风光占比的多能源电力系统中,需要研究新的随机优化方法、建立新的优化调度模型。
        1 电力调度的特点
        1.1 市场主体多元化
        电力行业想要在激烈的市场竞争中处于不败之地，就必须加快与现代化社会相适应的步伐，提高自身的市场竞争力，促进主体多元化发展，而在这种情况下，诸多新问题和新要求不断被提出。尤其，当前电力调度观念难以满足新形势发展需求，缺乏一定的实用性，因此，为了从根本上确保电力市场可持续发展，必须创新和完善电力调度观念。
        1.2 自然灾害频发
        因为电力系统需要铺设线路及其它设施，一旦突发洪水、地震、泥石流等自然灾害，势必会对电力设施造成严重损坏，从而阻碍电力调度工作的顺利开展，所以，面对不可预测的突发自然灾害，必须制定行之有效的防范措施，以此大大降低损失。
        1.3 电力调度作用明显
        现阶段，电力调度系统还缺乏一定的规范性，而且随着新设备投入生产力度不断加大，电网特性产生了阶段性改变，复杂的电网运行环境十分不利于电力调度工作的开展，同时还埋下了诸多安全隐患，所以，为了保证电力调度安全管理工作的顺利开展，需要从根本上实现电力调度的规范化、合理化和科学化。
        2 电力调度管理的有效措施
        2.1 增强电力调度员的责任心
        电力调度管理是电网得以顺利运行，电力设施发展的重要环节，其直接影响着经济生活的正常运行。想要做到电力调度管理，必须积极加强电力调度人员的责任心。电力调度中出现错误命令、延误送电等问题，都与电力调度人员的责任心密切相关。这就要求电力调度员不仅要严格遵循操作规则和相关规章制度，还要做到尽职尽责，特别是需要认真执行交接班制度。在交接班时，要对整个电网的运行情况做到详细全面了解，并根据其实际情况，做好事故预测，并制定好应对措施，以便于在发生异常现象时，可以及时进行适当处理。另外，电网调度人员在工作过程中，还应养成认真执行规章制度的良好习惯，克服习惯性违章，在下达调度命令时，恰当使用调度术语，并认真执行调度规程。
        2.2 提高电力调度员的工作水平
        伴随着科学技术的快速发展，调度可视化监控系统的应用，设备得以快速更新，电网的现代化水平越来越高，对调度人员的专业素质也提出了较高的要求。因此，电力企业应该定期对电网调度人员进行业务和专业素质培训，不仅仅要促使其成为合格的电网运行指挥人员，还要促使其在降损节能工作中充分发挥作用。通过采取各种形式的培训，全面提高电力调度人员的综合素质和能力水平，从而更好地应对突发事故，减少安全事故的发生。电力调度人员也应该充分合理利用教育培训机会，认真学习电力调度规程等相关制度，在理解的基础上，熟练掌握事故处理方法，必须将规则制度熟记于心。

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与此同时，还要加强自觉学习，形成良好的专业素质和心理素质，熟练掌握专业技能，对电气设备的技术性能、工作原理及作用深入了解，熟悉电网的运行方式以及各项规章制度。
        2.3 创造电力调度员发展的良好外部环境
        电力调度员需要一个良好的发展环境，因此电力企业应该切实解决调度员的实际困难，确保其能够全身心投入工作中去。同时，加强检修的计划性，对设备检修实行动态管理，避免由于重复性停电，增加调度员的工作量。另外，还要尽快解决电网架构中存在的问题，尽量保障通讯畅通，提高自动化远动设备运行的准确率，让调度员有较多的事故处理应急方案。在此基础上，还应该健全奖惩机制，对工作突出的调度员要给予积极肯定，给予适当的物质、精神等奖励，从而更好地调动他们工作的积极性和主动性。还必须严肃调度纪律，对在事故汇报中，隐瞒实情，拖延时间的行为要给予批评和处分。
        3 风光发电系统分析
        3.1组成部分
        （1）光伏发电部分。当发电区域的阳光照射到太阳能电池板上，电池板内的正负电子被光能充能后，迅速释放能量，并将能量以直流电的方式直接传递到蓄电池中，并通过逆变器将电流转换成为交流电对正负载进行供电。
        （2）风力发电部分。当发电区域的风力达到一定风速时，风力机被风速吹动，将风能转化成为机械能，并通过风力发电机将整个机械能转换成为交流电力的电能，经过了复杂的整流、分流后，给蓄电池进行充电，经过逆变器对正负载供电。
        3.2 风光互补发电系统结构
        （1）电能产生环节。电能产生环节包括风力发电和太阳能发电两部分。风力发电部分可通过直流风机或交流风机获取风能转化为电能；太阳能发电部分通过太阳能电池板获取光能转化为电能。
        （2）电能变换控制环节。电能变换控制环节由DC／DC变换器、主控制电路等部分构成，是发电系统的核心环节。交流风机输出的三相交流电需经整流后进入DC／DC变换器，直流风机输出直流电经过稳压后直接送入DC／DC变换器；太阳能电池板输出得到的直流电通常要通过１个防反二极管后，再送入DC／DC变换器。主控制电路通常采用PLC或单片机、DSP等控制芯片，通过控制DC／DC变换器实现功率变换，同时还可对各种信息、参数进行数据采集、处理，从而实现设备保护、风险预警等功能。
        （3）电能存储消耗环节。电能存储消耗环节包括存储和消耗两部分。电能的存储部分由蓄电池承担，用来消除由于天气等原因引起的能量供需的不平衡，在整个系统中起到电能调节和平衡负载的作用。电能的消耗部分主要由直流负载、交流负载组成。直流负载可由蓄电池直接引入，也可通过１个升压或降压直流变换电路提供所需要的直流电压；对于交流负载则需将蓄电池输出的直流电变为交流电。
        结语
        总之，促进电力调度和开发风电发电控制系统，将能进一步提升我国可再生能源的发展并减轻我国污染能源消耗过大的缺陷，为可再生能源的大规模开发和利用奠定基础。
        参考文献
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        [4]鲁娅楠. 风光互补发电系统在智能电网中协同调度研究[D].宁夏大学,2019.