项晓雷
江苏核电有限公司 江苏 连云港，222042
摘要：可再生能源电力系统容易受到外界因素的影响，导致系统出现负荷不平衡的现象，进而降低电力系统的运行质量。基于此，本文先从不确定性分散调度、备用分散协调调度两个方面对电力系统负荷平衡化分散调度方法进行分析，再通过实验仿真的方式对调度结果进行验证，从而提高电力系统运行的稳定性。
关键词：可再生能源；电力系统；负荷平衡化；分散调度
引言：电力系统负荷平衡是影响可再生能源利用率的主要因素，为了提高资源的利用率，需要有效地对电力系统的负荷进行调度，使其能够处于平衡化状态，从而有效地降低不确定因素对系统的影响，保障电力系统能够平稳运行。
1电力系统负荷平衡化结构
电力系统运行时，负荷会分散在电力系统中。当可再生能源接入系统后，将会对负荷的平衡造成影响，导致电力系统的运行效率下降，为系统带来较大的负担。因此，保障电力系统负荷平衡非常重要，可以有效地提高系统运行的稳定性。通常情况下，负荷平衡状态表达式如下：
通过上述表达式，可以有效地对负荷平衡状态进行判断，并且作为负荷平衡的调节依据，保障负荷能够在电力系统中平衡分布。电力系统结构需要具有一定的层次性，对系统的负荷分布区域进行划分，使负荷调度过程更加地清晰化与明确化。负荷调度需要通过分发器和调度器来实现，通过这两个结构可以有效地进行任务分发与负荷调度，从而为电力系统负荷平衡提供重要保障[1]。
电力系统负荷调度信息由Index服务模块进行收集，可以准确地对各个区域的负荷分布情况进行统计，为负荷调度计算提供有效的数据。该模块获取的数据将会参与到目标函数的计算，通过计算便可以对负荷进行有效地调度，使电力系统的负荷能够重新进入平衡状态，保障调度过程更加地精准。在系统运行过程中，一旦发现区域负荷较大，调度器就会采取调度措施，多负荷调度进行计算与分析，使电力系统负荷能够重新达到平衡。
2电力系统负荷平衡化分散调度方法
2.1不确定性分散调度
为了有效地对电力系统负荷调度进行分析，需要建立负荷调度模型，再通过模型对电力系统负荷调度进行研究，这样可以对电力系统的负荷分布进行简化，从而更加准确地对负荷调度问题进行分析。电力系统负荷分散具有不确定性，假设电力系统中的风不确定性因素为j，对系统的作用时间为t，则风不确定因素的影响模型如下：
，其中，为风力；为预测风力；为偏离误差。
假设负荷为m，对系统的作用时间为t，负荷调度模型可表示如下：
，其中，为负荷值；为预测值；为偏离误差。
将上述式子结合起来，便可以作为不确定分散调度的目标函数。通过目标函数可以有效地对电力系统中的负荷进行调度，降低不确定性因素对负荷调度的影响，保障负荷在调度后能够处于平衡状态。
2.2备用分散协调调度
备用分散协调调度由2种调度方式组成，即上级调度和下级调度。前者用来对共享变量进行处理，保障负荷信息能够在调度过程中进行有效地传递，实时进行信息共享。后者起到协调优化的作用，对不同区域的负荷分布进行分析与整理，通过目标函数实现负荷平衡分配。备用分散协调调度分为两个层次，第一层用来对目标函数进行优化，通过收敛阈值的求取来确定协调优化方案，为协调优化过程提供理论支撑。第二层可以获得第一层的分析结果，在此基础上引入协调优化乘子项，对目标函数进行进一步的优化，使负荷在电力系统中的分散更加地平衡。
3实验仿真证明
3.1备用需求下调度结果分析
基于Matlab软件对电力系统负荷平衡化分散调度进行建模。电力系统停运率与备用需求为线性关系，并且后者会随着前者的增加而增加。对系统参数进行设定，使系统负荷处于收敛状态，在2500s时给系统一个干扰值，这时系统将会发生跃迁并且产生两个终值。在负荷平衡化分散调度的影响下，电力系统负荷将会被重新分布，逐渐使系统负荷处于平衡状态。通过仿真结果可以看出，电力系统受到外界扰动后，负荷平衡状态被打破，此时需要对负荷重新进行分散调度。经过1500s后，电力系统负荷重新恢复稳定，系统再次达到负荷平衡状态。由此可见，备用需求下负荷调度可以起到良好的效果，能够有效地对负荷进行分配，使其能够达到平衡[2]。
3.2抗干扰性能测试
电力系统对负荷变化需要具有一定的抗干扰性，这样才能降低不确定因素对系统的扰动，使电力系统能够稳定运行。可以通过实验的方式对负荷调度的抗干扰性能进行测试，实验是选取50个干扰源，即给系统设置50次干扰值，对50干扰结果进行统计，进而确定系统负荷的抗扰动性能。通过对实验结果分析发现，50次干扰后电力系统负荷都能够恢复到平衡状态，并且负荷恢复平衡的时间在1000-2000s之间。由此可见，电力系统对负荷具有较强的抗干扰能力，在受到干扰后可以快速地恢复到负荷平衡状态，表明系统具有良好的负荷平衡化分散调度水平。
3.3风力影响负荷测试
风力作为一种可再生能源，对电力系统负荷平衡具有较大的影响，为此，基于风力对负荷的影响进行实验测试，探究风不确定因素对负荷平衡化分散调度的影响。实验1：风速为28m/s，实验时间为10:10，此时负荷为3400kW。经过一段时间后，10：28再次对电力系统负荷进行检测，此时负荷为600kW，并且已经达到负荷平衡状态。实验2：风速为32m/s，实验时间为13：20，此时负荷为3200kW。经过一段时间后，10：48再次对系统负荷进行检测，此时负荷为300kW，并且已经达到负荷平衡状态。由此可见，实验1达到负荷平衡时间所需时间为1080s；实验2达到负荷平衡时间所需时间为1680s。两次实验结果负荷达到平衡的时间均在1000-2000s之间，说明电力系统对风力具有较强的抗扰动能力，可以有效地实现负荷平衡化分散调度过程。
结论：综上所述，负荷平衡化分散调度可以有效地提高电力系统运行的稳定性，使电力系统具有良好的运行性能，可以在很大程度上降低外界因素对电力系统的影响，提高电力系统对可再生能源的利用率，从而保障电力企业能够更好地发展。
参考文献：
[1]高庆忠,赵琰,穆昱壮,等.高渗透率可再生能源集成电力系统灵活性优化调度[J].电网技术,2020,44(10):3761-3768.
[2]陈泠卉.可再生能源电力系统负荷平衡化分散调度方法研究[J].电网与清洁能源,2019,35(12):60-66.