含风电AGC辅助服务需求评估方法的研究

【摘要】：自动发电控制（AGC）辅助服务面向电力系统中的全体用户，是电力市场下辅助服务市场的重要组成部分。在辅助服务市场中，调度机构必须对AGC辅助服务需求进行准确预测，才能满足电力系统运行中随机事件引起的实时功率缺额，并减少服务冗余购买，从而在保障电力系统安全性的前提下，提高辅助服务市场的经济性。 清洁能源发电，尤其是风电的大规模并网将给电力系统的安全稳定运行带来一定的影响。风电出力较强的波动性、随机性要求系统具有充裕的备用容量。因此，在风电并网规模不断增加的背景下，准确、合理评估系统的AGC辅助服务需求对电力系统的安全性及辅助服务市场的经济性至关重要。 目前，我国电力系统中的AGC服务主要由水、火电机组共同承担。由于两者调节性能上存在的较大差异，在实际运行中担任的具体调节任务亦不相同。因此，传统的不区分水火电调节容量的AGC模型已不适应当前电力系统的发展。只有明确区分水火电机组的调节任务，并分别进行风电接入后的需求影响评价，才能更好的适应新形势下的调频环境。 本文提出了一种能够合理评估不同类型机组AGC辅助服务需求的方法。首先，从系统设置AGC调节容量的实质出发，根据不同机组类型的AGC调节特性，并考虑风电出力特点，建立了“基于实际调度过程的含风电AGC辅助服务需求评估”模型。该模型区分了各类机组不同时间尺度的调节任务，是对AGC辅助服务实际调节过程的真实模拟；其次，预测误差是影响AGC辅助服务需求的另一个重要因素，特别是风电出力预测技术水平有限的情况下，大规模风电的接入对AGC调节需求量的影响已不可忽视。根据负荷、风电出力预测误差的统计特性，利用情景理论同时考虑负荷与预测误差的影响，将具有随机特点的物理量用概率性的手段进行描述，从而使得问题研究更加严谨，结果更加合理、准确。将本文所建模型应用到我国某一含风电并网的区域电网中，对该系统研究期内风电接入前后的AGC辅助服务需求进行评估，并进行不同风电渗透率下的敏感度分析，算例结果验证了本文模型的实用性和有效性。 【关键词】：风力发电 AGC辅助服务需求 实际调度 不同类型机组 情景理论 预测误差
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM76
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 课题研究现状10-12
• 1.3 论文主要工作12-14
• 2 AGC 特性分析14-20
• 2.1 调频特性分析14-15
• 2.2 各类发电机组在频率控制中的作用15-16
• 2.3 AGC 机组的调节特性16-18
• 2.4 AGC 辅助服务基本框架18-19
• 2.5 小结19-20
• 3 基于实际调度过程的含风电 AGC 辅助服务需求评估20-43
• 3.1 风电出力特性分析20-24
• 3.2 模型的建立24-28
• 3.3 算例仿真28-42
• 3.4 小结42-43
• 4 考虑预测误差的含风电 AGC 辅助服务需求评估43-58
• 4.1 模型的建立44-49
• 4.2 算例仿真49-56
• 4.4 小结56-58
• 5 总结及展望58-60
• 5.1 全文总结58
• 5.2 展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 附录 1 硕士期间参与的科研工作和发表的学术论文65-66
• 附录 2 附图66

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