[发明专利]一种大规模风电与高载能负荷协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电并网技术领域，具体地，涉及一种大规模风电与高载能负荷协调控制方法。

背景技术

由于风能具有随机性与间歇性的特点，使得风能的利用具有一定的不确定性。同时，随着现代风力发电技术的不断进步，风电机组的单机容量不断增大。风电场越来越多地采用大规模集中接入输电网络的方式，这使得风电对电网的影响不断增大。

与水力发电、火力发电等常规发电方式相比，风力发电最根本的不同点在于其有功出力的随机性、间歇性和不可控性。这一特点决定了风电并网运行时，必须由常规电源为其有功出力提供补偿，以保证对负荷安全可靠地供电。这种对风电有功出力的补偿调节可看作是对负的负荷波动的跟踪，即对风电“调峰”。

由于有的地区的水电大部分为季节性小水电，调峰能力有限，而火电调峰受锅炉、汽轮机最小技术出力等条件的制约，火电机组的调整范围较小，且锅炉、汽轮机等设备受交变应力的限制，调整速度较慢，一般凝汽式机组每min仅可调整装机容量的1%左右，对于热电联产机组，其最小出力和调整速度还要受供热的限制。由此，常规电源参与调峰的能力可能无法满足大规模风电的发展，需要研究风电“直供”和就地转化的途径，发展适应新能源发电出力特性的高科技、高附加值的载能产业。

现有的研究成果表明氯碱和铝电解等高载能负荷的生产均能较好地适应风电特性，生产过程中的电压或电流波动，只影响产品的产量，不影响产品的质量和工艺流程；双路供电时，网电自动为风电补充，保证了电解槽的稳定生产。因此，如果在电网调峰能力不足的情况下，通过控制高载能负荷来平抑风电波动，从而起到削峰填谷的作用。为此，需要开发一种大规模风电与高载能负荷协调控制方法尤为重要。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在产量低、适用范围小和稳定性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种大规模风电与高载能负荷协调控制方法，以实现产量高、适用范围大和稳定性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大规模风电与高载能负荷协调控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：根据风电场出力短期预测曲线和负荷预测曲线，将风电场出力定义为一个负的负荷，叠加在原有负荷上，形成等效负荷曲线；

步骤2：根据等效负荷曲线，在考虑水火电机组的运行情况和机组约束条件的基础上，安排水电机组和火电机组的发电计划；

步骤3：根据火电机组的发电计划和额定容量，确定火电机组的备用容量，留取一部分备用容量为风电调峰，另一部分作为备用容量裕度；

步骤4：当风电波动时，根据火电机组为风电调峰的备用容量大小，通过调整火电机组的输出功率来平抑风电波动。

进一步地，在所述步骤4之后，还包括：

步骤5：当火电调峰能力无法满足风电波动时，通过分组投切高载能负荷来平抑风电波动。

进一步地，在步骤5中，高载能负荷是指：生产用电单耗高且电费成本在总生产成本中占有较大比重的工业行业的负荷，主要包括有色金属冶炼及压延加工业负荷、黑色金属冶炼及压延加工业负荷、化学原料及化学制品制造业负荷、非金属矿物制品业负荷。

进一步地，在步骤5中，考虑高载能负荷存在不同的类型，而且重点研究负荷在风电波动下的稳态运行，将高载能负荷按恒功率模型考虑，具备分组投切功能；数学描述如下：

PH+jQH=Σi=1n(PHi+QHi)×Si;]]>