Page 57 - 2021年第52卷第8期
P. 57
段内的最大余留负荷值,以便在满足调峰需求的同时提高系统的总发电量;此外,有研究将调峰需
求作为发电调度约束 [17] ,通过引入等式约束描述高峰、低谷负荷率限制,使电站发挥有效的调峰作
用。总之,这些建模方法在适当的条件下能够有效地降低最大负荷峰谷差或平滑余留负荷曲线的波
动,但考虑到电网间的负荷特性差异,采用固定的单一调峰指标如峰谷差、余荷均方差等,或将几
个指标进行线性加权构建优化模型,调峰结果可能在很大程度上受到指标和权重系数的主观选取,
当调峰目标不适合实际工程时将会影响最终的发电计划与系统调节效果。因此,本文期望探索一种
解决前述问题的适应性建模技术,为电网调峰优化提供新的视角。
文中综合考虑 4 项常用的调峰压力指标,引入经济学中联动分析理论对指标数据序列进行平稳性
和因果关系检验,以明晰指标间的联动变化规律,同时采用回归分析量化指标间的不确定性影响关
系,以根据电网负荷需求自适应确定多调峰指标耦合建模方式,减小以往主观选取调峰指标和权重
系数可能产生的不利调峰结果影响,最后以某水电站参与省级电网调峰的多个不同案例进行分析验
证。
2 调峰指标及联动分析
2.1 调峰指标 本文采用调峰压力指标来量化描述调峰效果,包括高峰容量压力、低谷容量压力、
负荷跟踪压力和负荷波动程度。高峰容量压力,即可调机组最大出力与面临的最大负荷之比,主要
反映电网向上备用容量裕度;低谷容量压力,即可调机组面临的最小负荷与最小技术出力之比,主
要反映可调机组功率下调空间;负荷跟踪压力,即单位时段内负荷变化的最大值与机组爬坡能力之
比,反映负荷变化时可调机组出力与负荷保持一致的困难程度;负荷波动程度,即负荷标准差除以
均值,反映负荷曲线整体平滑程度。上述 4 项指标同时考虑了负荷曲线特性和电网调节能力,可以全
面描述调峰效果。这些指标的计算公式如下:
(1)高峰容量压力
I
å P i,max
α = i = 1 (1)
N + N
1 +
r,max sr
(2)低谷容量压力
N - N -
α = r,min sr (2)
2 I
å P i,min
i = 1
(3)负荷跟踪压力
|N - N |
α = r,t r,t - 1 max (3)
3 I
å R i
i = 1
(4)负荷波动程度
T
1 å( N - N ˉ ) 2
T r,t r
α = t = 1 (4)
4 N ˉ r
式中: N r,t 为 t 时刻的余留负荷,即受电电网负荷减去调峰电站出力,MW; N ˉ 为余留负荷均值;
r
N 、 N 分别为余留负荷的最大值和最小值,MW; N + 、 N - 分别为正备用容量和负备用容
r,max r,min sr sr
量,MW,分别取负荷最大值和负荷最小值的固定百分比,本文中取为 5%; P 、 P 和 R 分别
i,max i,min i
为可调机组 i 的最大出力、最小技术出力和爬坡能力,MW;I 为可调机组总数。
2.2 指标联动性分析 由于不同调峰压力指标反映不同的调峰要求,相互之间又存在密切联系,所
— 937 —