【摘要】：風(fēng)電對電力系統(tǒng)現(xiàn)有調(diào)頻體系的影響是否顯著歷來存在爭議。文中考慮常規(guī)電源、負(fù)荷等與風(fēng)電頻率特性的交互作用,推導(dǎo)了含不同比例風(fēng)電的系統(tǒng)總功率波動概率模型,進(jìn)而得到最大頻率偏差、靜態(tài)頻率偏差、一/二次調(diào)頻調(diào)整速度、調(diào)頻備用需求等關(guān)鍵調(diào)頻指標(biāo)隨置信區(qū)間變化的概率表達(dá)式,從而提供了定量分析風(fēng)電對系統(tǒng)調(diào)頻體系影響的方法。對電網(wǎng)進(jìn)行仿真分析提供了參考性結(jié)論。
【圖文】：

在靜態(tài)頻率偏差；③二次調(diào)頻，若靜態(tài)頻率偏差過大，，則自動發(fā)電控制（ＡＧＣ）下達(dá)指令調(diào)整發(fā)電機(jī)出力整定值，作用于燃燒系統(tǒng)（火電機(jī)組）或水閥（水電機(jī)組），增大發(fā)電機(jī)出力。系統(tǒng)調(diào)頻特性通常用５個指標(biāo)來衡量：①最大頻率偏差Δｆｍａｘ；②靜態(tài)頻率偏差Δｆｓｔ；③一次調(diào)頻調(diào)整速度，即某單位時間內(nèi)常規(guī)機(jī)組參與一次調(diào)頻功率爬坡量；④二次調(diào)頻調(diào)整速度，即某單位時間內(nèi)二次調(diào)頻機(jī)組功率爬坡量；⑤調(diào)頻備用容量需求。大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后，對上述調(diào)頻體系及關(guān)鍵指標(biāo)的影響如圖１所示。圖１（ａ）中曲線１和２分別為風(fēng)電接入后和接入前的頻率曲線對比。風(fēng)電接入取代了同步發(fā)電機(jī)組，因而系統(tǒng)整體慣性時間常數(shù)減小，系統(tǒng)慣性響應(yīng)的最大頻率偏差Δｆｍａｘ和靜態(tài)頻率偏差Δｆｓｔ也增大。風(fēng)電不提供調(diào)頻服務(wù)，系統(tǒng)一／二次調(diào)頻調(diào)整速度下降、調(diào)頻備用減小而功率波動增大，若系統(tǒng)一／二次調(diào)頻調(diào)整速度（見圖１（ｂ））跟不上功率波動，如圖１（ｂ）中曲線２和３所示，則頻率變化趨勢分別如圖１（ａ）中曲線３和４所示。圖１電力系統(tǒng)調(diào)頻過程及調(diào)頻能力Ｆｉｇ．１Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ本文通過考察上文中的主要調(diào)頻特性指標(biāo)變化來定量分析風(fēng)電對互聯(lián)電力系統(tǒng)的調(diào)頻特性影響。研究風(fēng)電對系統(tǒng)調(diào)頻特性的影響的５個指標(biāo)所需考慮的時間尺度是不同的。一次調(diào)頻跨越頻率死區(qū)要一定時間，并有遲滯時間，加上飛升時間１５ｓ，進(jìn)而出力增大接近１００％需要一定時間，將最大頻率偏差研究時間尺度定為３０ｓ［７］；則一次調(diào)頻調(diào)整

電對系統(tǒng)調(diào)頻的影響。對互聯(lián)系統(tǒng)來說，各區(qū)域慣性響應(yīng)和一次調(diào)頻互相提供支持；二次調(diào)頻如采用頻率偏差控制（ＴＢＣ）模式則沒有相互支持。因此下文研究慣性響應(yīng)、一次調(diào)頻時考慮互聯(lián)特性，而研究二次調(diào)頻時則不考慮。３．１考慮慣性響應(yīng)影響的最大頻率偏差計算方法風(fēng)電取代部分同步發(fā)電機(jī)組以后，系統(tǒng)的等效慣性時間常數(shù)Ｈ＊減小，系統(tǒng)減緩頻率變化的能力減弱，因而頻率變化的動態(tài)過程中最大頻率偏差變大�？紤]慣性響應(yīng)和同步發(fā)電機(jī)組調(diào)速器模型［１６］的電力系統(tǒng)常規(guī)一次調(diào)頻閉環(huán)控制系統(tǒng)如圖２所示。圖中：ΔＰ＊Ｌ為負(fù)荷變化量標(biāo)幺值；Ｈ０為系統(tǒng)原慣性時間常數(shù)；Ｋ＊Ｌ０為負(fù)荷單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)幺值；Ｋ＊Ｇ０為發(fā)電機(jī)調(diào)差系數(shù)倒數(shù)；Ｔｓ為延時環(huán)節(jié)時間常數(shù)；Δｆ＊為頻率偏差標(biāo)幺值。圖２常規(guī)一次調(diào)頻閉環(huán)控制系統(tǒng)Ｆｉｇ．２Ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｉｍａｒｙｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ一次調(diào)頻存在遲滯時間。風(fēng)電比例較高時，慣性響應(yīng)能力減弱，調(diào)頻遲滯時間內(nèi)頻率變化明顯�？紤]調(diào)頻遲滯時間為ｔｄ，圖２中的反饋環(huán)節(jié)在時域中需乘以ε（ｔ－ｔｄ），反饋環(huán)節(jié)ｓ域表達(dá)式為：Ｌε（ｔ－ｔｄ）Ｌ－１Ｋ＊Ｇ０１＋ｓＴ（（））ｓ＝Ｋ＊Ｇ０ｅ－ｔｄｓ＋１Ｔ（）ｓ１＋ｓＴｓ（１６）式中：Ｌ（·）和Ｌ－１（·）分別為拉普拉斯變換及其逆變換。典型地，調(diào)頻遲滯時間ｔｄ可�。担蟆ⅵぃ校�，Ｈ０，Ｋ＊Ｌ０，Ｋ＊Ｇ０的基準(zhǔn)值化為ＰＬ，

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 肖創(chuàng)英;汪寧渤;陟晶;丁坤;;甘肅酒泉風(fēng)電出力特性分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2010年17期

2 李劍楠;喬穎;魯宗相;李兢;徐飛;;大規(guī)模風(fēng)電多尺度出力波動性的統(tǒng)計建模研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2012年19期

3 林衛(wèi)星;文勁宇;艾小猛;程時杰;李偉仁;;風(fēng)電功率波動特性的概率分布研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2012年01期

4 韓小琪;宋璇坤;李冰寒;戚慶茹;;風(fēng)電出力變化對系統(tǒng)調(diào)頻的影響[J];中國電力;2010年06期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 湯偉;;改造發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)提高電網(wǎng)輸送能力的分析和研究[J];安徽電力;2006年01期

2 古麗扎提·海拉提;解大;加瑪力汗·庫馬什;;基于多機(jī)模型的電力系統(tǒng)頻率時域仿真[J];電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報;2010年04期

3 楊廣龍;楊方;范永存;;基于DSP的電源參數(shù)檢測系統(tǒng)[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年03期

4 竺士章;陳新琪;俞鴻飛;任樂鳴;吳夏軍;;緊水灘水電廠水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)建模[J];水電自動化與大壩監(jiān)測;2007年05期

5 郭成;李群湛;;基于改進(jìn)PSO算法的SSSC廣域阻尼控制器設(shè)計[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年01期

6 瞿仁彬;;電容器的使用及維護(hù)[J];電工技術(shù);2011年05期

7 潘雪;盧繼平;喬梁;孟洋洋;高道春;;基于不同步兩端采樣數(shù)據(jù)的線路分布參數(shù)計算方法[J];電氣應(yīng)用;2011年21期

8 霍承祥;劉增煌;濮鈞;;勵磁附加調(diào)差對電力系統(tǒng)阻尼特性影響的機(jī)理分析[J];大電機(jī)技術(shù);2012年02期

9 曾云;張立翔;徐天茂;郭亞昆;;水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)分析[J];大電機(jī)技術(shù);2012年02期

10 李惜玉;;同步電機(jī)模型對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響分析[J];日用電器;2006年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 吳水軍;陳晶;劉明群;楊滔;楊楊;;勵磁系統(tǒng)調(diào)差環(huán)節(jié)對系統(tǒng)阻尼的影響機(jī)理和仿真分析[A];2010年云南電力技術(shù)論壇論文集（優(yōu)秀論文部分）[C];2010年

2 郭成;;基于量測的PSS最優(yōu)安裝地點(diǎn)研究[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

3 孫晉超;劉凱;;基于MATLAB的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器和靜止無功補(bǔ)償器對電力傳輸穩(wěn)定性的仿真[A];貴州省電機(jī)工程學(xué)會2007年優(yōu)秀論文集[C];2008年

4 徐瑞卿;周渝慧;;電力系統(tǒng)應(yīng)急管理探討[A];第八屆中國管理科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

5 孫磊;楊偉;;基于自適應(yīng)逆推的汽門控制器設(shè)計[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2008年

6 李靜;劉文穎;趙冬紅;;西北電網(wǎng)低頻振蕩機(jī)理及PSS應(yīng)用[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2008年

7 瞿寒冰;劉玉田;;冷負(fù)荷啟動時考慮電壓約束的變電站最大負(fù)荷恢復(fù)量[A];中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2008年

8 潘雄;劉文霞;徐玉琴;張虹;廖平;周俊東;;基于隨機(jī)響應(yīng)面法的含風(fēng)場群電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集[C];2012年

9 楊樹德;同向前;;風(fēng)電功率波動特性描述方法比較研究[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質(zhì)量——第三屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

10 �？�;宋曉芳;薛峰;周玲;;計及風(fēng)電影響的安全穩(wěn)定控制技術(shù)研究[A];2013年中國電機(jī)工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 周子冠;電網(wǎng)多數(shù)據(jù)源在線診斷方法研究[D];中國電力科學(xué)研究院;2010年

2 譚濤亮;基于改進(jìn)連續(xù)潮流法及分岔理論的交直流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定研究[D];華南理工大學(xué);2011年

3 廖其龍;電壓穩(wěn)定現(xiàn)象和負(fù)荷失穩(wěn)性質(zhì)的理論分析與控制策略研究[D];重慶大學(xué);2010年

4 李鵬;分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)仿真方法研究[D];天津大學(xué);2010年

5 靜鐵巖;大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)條件下的電力系統(tǒng)有功功率平衡理論研究[D];大連理工大學(xué);2011年

6 王冠;特高壓半波長輸電技術(shù)的若干關(guān)鍵問題研究[D];山東大學(xué);2011年

7 馬和邦;電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定自適應(yīng)變結(jié)構(gòu)控制研究[D];華中科技大學(xué);2012年

8 徐東杰;互聯(lián)電力系統(tǒng)低頻振蕩分析方法與控制策略研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2004年

9 張進(jìn);電力系統(tǒng)動態(tài)仿真可信度研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2005年

10 應(yīng)黎明;異步化同步發(fā)電機(jī)勵磁控制及其穩(wěn)定性分析[D];武漢大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李建軍;基于電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量檢測與分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 孫亮;大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)條件下提高電力系統(tǒng)調(diào)峰能力的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

3 吳鳳U

本文編號：2580817