分散式风电并网关键技术研究(2)

3 分散式风电运行与控制技术

3.1风功率预测技术

为了更高效地利用风能，需要对风功率进行预测，以便调度人员制定发电计划和实时调峰调频。

文献[23]从经济调度出发，研究大规模风电并网电力系统，建立了风电短期出力预测模型。在做出风功率预测的同时，也分析了预测误差的大小。通过预测误差原因，对预测结果加以修正，使之更加接近真实值。但这种改进预测准确度的方法仍有待完善。

同样为了减少预测误差带来的影响，文献[24]从置信度的角度考虑，为不同级别的调度决策预测了不同可靠度水平的风电功率。在电网进行调度决策时，可根据决策的重要程度和时限因素挑选基荷出力、次级出力以及高频出力三级别的预测结果进行分析。

文献[25]则从时效性角度做了更全面的考量。在制定日前和日内调度计划时，同时考虑风电预测功率和预测的“误差带”。且这个调度计划还将根据实时取得的最新信息加以调整，以便更好地帮助调度员做出相应决定。

3.2监视与集中控制技术

文献[2]提出通过集中安排不同地区风电机组有功出力，协调控制无功出力来提高电力网络的稳定性和电能质量。为了能够做到远程监控和远程通信，需要解决通信系统的问题，使之能够实时可靠地传递信息。另外，还需要设立一个计算能力强大的数据分析平台，能够分析汇聚在此的海量风电机组运行信息。

文献[26]从配电网尚未建立电力通信网络，自动化信息采集困难，投资建设专用通信网络性价比非常低的现状出发，考虑到分散式风电对配网的影响，指出应建立集中监控平台和运行管理系统，负责多个分散式风电场运行管理，因地制宜采取多种形式建立连接分散式风电场和监控中心的可靠通道。

文献[27]设计了一个风电场集控系统。该集控系统下又分为各子集控系统，包括风机数据采集与监控系统、变电站数据采集与监控系统、视频监控系统、风功率预测系统、风电机组自动增益控制系统、风电机组自动电压调节系统等。这套系统能够配合调度人员远程完成风电场的各项运行需求。

3.3无功协调控制技术

运用无功电压协调控制技术可缓解配网电压波动，防止因此产生的风电机组脱网事故。

文献[28]提出的无功协调控制策略分为无功预测层、无功整定层和无功分配层。预测层负责预测风电机组的无功输出能力，整定层根据电网设备运行状况设定无功出力目标，分配层将无功出力目标根据风机的实际运行状况分配给每台风机，补偿系统无功。对提出的策略进行了验证，证实能够增加电压支撑，降低风电场的损耗。

3.4分散式风电规划

分散式风电的规划难度大，在选址和定容时不能只根据当前范围内的负荷需求，还需综合考虑系统结构稳定性、未来负荷增长性、二次设备更新投入成本等。

文献[2]从经济学角度提出了可操作性较强的核定分散式风电准入容量的方法。此外，对于分散式风电的定址问题，也提出相应的优化布置方法。

文献[26]提出了基于资源和电网适应性评估的风电分散式开发的优化规划技术，考虑风能资源的同时，以降低系统网损，提高电能质量为优化目标，提升电网运行的可靠性。

4 结语

分散式风电具有良好的经济性和环保性，避开了大规模风电并网所遇到的风电消纳困难。随着国家投入力度的不断加大和分散式风电自身优势的逐渐显现，可以预见即将迎来一个快速发展阶段。虽然分散式风电并网会造成配网的电压波动、产生谐波、使继电保护失去选择性等影响，但随着风功率预测技术、监控与集中控制技术、无功控制技术、孤岛检测技术等研究的不断深入，这些问题都将逐步得到解决或改善。

参考文献：

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