周森鑫
西北电力建设第一工程有限公司
摘要：对于我国的发电方式而言，依然采用传统的火力发电和水利发电为主要内容，但是根据生态环保方面的理念，在资源约束的情况下，传统火力发电方式规模已经在逐渐地进行降低。但是在不断扩大的城市规模背景下，使其出现了相对比较大的电力缺口问题，虽然我国在风力发电行业中已经投入了相对比较大的资金，但由于风力发电趋于地广人稀方面的原因，在控制系统中依然存在较多的问题。如果可以将其智能化技术合理地应用到控制系统中，那么必然会取得更加显著的成效，同时也能在一定程度上促进我国风力发电事业持续稳定的发展，因此在实际风力发电的过程中，工作人员要引起足够的关注，通过采取合理的措施对智能化的技术进行应用，这样做的目的能够保证风力发电的全面进行，进一步为我国电力事业快速发展奠定出相应的基础。
关键词：风电波动；成本分摊；方法
引言
在节能减排的时代背景下，风电装机规模不断增大。同时，由于风电出力具有显著的波动性和不确定性，系统内其他可调常规机组需要采取频繁启停、调整出力以及预留足够的备用容量等方式保证系统中的电力供需平衡，这对系统运行经济性产生影响，由此形成了风电接纳成本。对于风电出力的波动性和不确定性，有些文献不加区分，将其作为风电出力的随机性一并研究。而有些文献对二者进行了明确界定：风电出力波动性的定义为风电出力随时间推移而不断变化的特性；风电出力不确定性的定义为风电出力的不可预测性，即风电实际出力与风电预测出力之间存在偏差。因此，定义不确定成本为风电出力不确定性给电网运行带来的额外成本，风电波动成本为由于风电波动性特征的存在导致风电并网后给电网运行带来的附加成本。
1分析风力发电的智能化技术应用必要性
对于风力资源，主要为可再生能源，现如今我国在风力发电方面已经进入到快速发展阶段，但是由于风电的随机性和间歇性等原因，导致其大规模的风电并网将会在一定程度上对电网安全带来影响，同时存在电力质量不理想等问题。因为风电场在输出功率方面具有一定的随机性，因此为了能够有效地避免对其输出的功率间歇性和波动性进行合理控制，需要重点的对风电设备的有效功率进行平衡。但是随着电网规模的扩大，必然会增加设备的容量，导致其电网发电效率降低，因此在风力发电的过程中，对于智能化的技术进行应用是十分关键的，可以全面地提高电网的整体发电效率。
2风电波动性影响
风电波动性是风电固有属性，即不论是否存在风电出力预测误差，风电出力波动均存在。风电出力波动性给系统带来安全性和经济性方面的影响。在安全性方面，大规模风电并网可能造成系统有功功率缺额、频率波动、节点静态电压失稳和线路传输功率越限等问题。在经济性方面：一是风电出力过大时风电场需要弃风，造成风资源和风电投资的浪费；二是为了应对风电出力的波动性，系统内常规发电机组需要频繁启停和调整出力来满足系统功率平衡等需求，造成系统运行成本增加。且系统中风电装机容量越大，对系统的影响也将越大。因而风电的规划和运行都需要考虑风电出力波动性带来的影响。
3新能源风力发电相关技术的优点
1)相较于其他能源而言，风能是一种可再生资源，利用风能发电可以有效节约对常规资源的使用。同时，随着技术的不断升级和进化，也使得风力发电机的应用效率逐渐赶超常规的能源发电，这也使得它在应用的过程当中，经济价值会超越原本可能存在的常规发电能源。
2)相较于火力发电和核能发电的建设而言，风力发电厂的建设时间较短，且投资成本低于这二者，并且在应用的过程中，它可以针对不同模式进行灵活调整，还能够在没有合适机型的情况下完成基础设施的建设，因此它相较于其他建设的方式而言也更加简单。此外，由于风力发电是一种新兴技术，它能够保护我国的环境不受二次侵害，所以发展的前景也要优于前两者。
4风力发电自动化控制系统与智能化技术的有效的融合
现如今智能化的技术得到了飞速的发展，很多可视对讲系统的厂家在生产运营中也是逐渐地提高了打造用户端设备的重视，这样使其风力发电的自动化控制系统以及智能化的技术间得到合理融洽，仅仅只是需要将管理端的APP合理的安装到具有Andriod系统的可视对讲用户终端上面就可以，这样也说明了如果是发电系统的管理人员实现了一台可视对讲系统的用户终端配置，那么可以对以往繁多的管理设备进行有效的替代，不仅可以将其风力发电的自动化控制系统进行合理的简化，也是可以方便管理人员自身的操作，最终对管理人员的体验感进行全面提升。
5风电波动成本分摊方法的设计思路
风电波动成本在系统优化调度运行的基础上进行计算，反映的是所有并网风电同时上网所引起的系统运行成本的增加。当系统并网风电场数量不止1座时，将需要考虑系统总风电波动成本在各风电场之间进行合理分摊的问题。不同风电场的出力特性与并网容量不尽相同，这使得各风电场对系统运行的影响也不同。风电波动成本分摊应当充分考虑各风电场的现实差异，使成本分摊方法更加公正，这有利于引导风电场的规划建设更加合理，促进含风电电力系统健康发展。并网的各风电场相互之间存在一定的平滑效应。多风电场群出力的波动一般小于各风电场出力的波动。由于风电场出力之间存在平滑效应，各风电场出力之间相反方向的波动过程会减少甚至消弭对方的波动，使得电网中的电力供应波动减缓，系统运行成本相应下降。且含多风电场系统总风电波动成本并不等于各风电场单独并网波动成本之和，这给波动成本分摊机制的制定带来困难。各风电场出力之间的影响交错复杂，因此需要为量化各风电场出力波动对系统的影响提供一个基准参考。由于风电波动成本来源于风电场出力波动与负荷需求波动之间的不匹配，因此分摊时也应对此进行充分考虑。鉴于此，制定风电波动成本分摊机制时，应当充分遵循“同一系统中，所有参与风电场并网发电的运营商都应承担跟踪负荷波动的任务”的前提，将系统负荷需求曲线作为确定各风电场波动成本分摊份额的依据。在此基础上，本文提出基于波形相似性理论的风电波动成本分摊方法。
结束语
针对风电场集群出力可能存在的平滑效应所导致的风电波动成本难以合理分摊的问题，本文提出基于波形相似性理论的风电波动成本分摊方法，以各风电场的等电量顺负荷等效曲线作为参考基准，解决各风电场出力对风电波动成本的影响交错复杂而难以分辨的难题，通过度量风电场实际出力与其等电量顺负荷等效曲线之间的差异性，加权组合得到各风电场因未能有效跟踪负荷波动而应承担的风电波动成本份额。主要结论如下。（1）风电场的波动成本分摊系数由该风电场的装机容量以及风电场出力波动特性与系统负荷需求波动特性之间的差异所决定，并且风电场的风电波动成本分摊系数随风电场装机容量的增加而以1为极限不断增大。（2）采用本文提出的基于波形相似性理论的风电波动成本分摊方法得到的分摊系数计算结果可以合理反映各风电场因未能有效跟踪负荷波动所应承担的风电场波动成本份额，风电波动特性与负荷波动差异越大，则应承担的分摊成本越多。
参考文献
[1]刘欣.计及风电备用的经济调度研究[D].山东大学,2019.
[2]金转婷.含风电的电力系统灵活经济调度研究[D].西安理工大学,2019.
[3]奚莉莉.一种基于Shapley值风电并网环境下输电系统固定成本分摊方法[J].科技创新与应用,2019(10):110-111.
[4]王帅.基于概率潮流的分时效益风电并网固定成本分摊方法[D].上海电机学院,2019.
[5]王帅,刘三明,丁超然,潘昭旭.考虑风电与负荷波动的分时效益追踪法[J].电工技术,2019(03):22-24+27.