О влиянии колебаний мощности ветровых электростанций на режимы работы локальных энергосистем

Аннотация

Проблема интеграции ветровых электростанций в энергосистемы заключается в их нарастающем влиянии на процесс управления тепловыми электростанциями для обеспечения баланса мощности в энергосистемах из-за переменной генерации, вызванной колебаниями скорости и направления ветра. В статье представлены результаты анализа изменения основных характеристик манёвренности ТЭС (регулировочного диапазона нагрузок, скорости изменения активной мощности), на которые оказывают влияние колебания мощности ветровых электростанций. На основании данных о режимах эксплуатации реальных ветровых электростанций выполнены расчёты, позволившие определить возможности тепловых электростанций по компенсации колебаний мощности ветровых электростанций. На основании расчёта динамического коэффициента неравномерности реальных ветровых электростанций для различных шагов измерения мощности установлены закономерности определения требований к характеристикам манёвренности ТЭС. Так, увеличение шага измерения колебаний мощности ветровых электростанций определяет требования к наличию свободного регулировочного диапазона ТЭС, необходимого для компенсации колебаний мощности. В расчётном примере верхняя граница регулировочного диапазона ТЭС составила 3562 МВт при 60-минутных интервалах измерений. Уменьшение же шага измерения колебаний мощности ветровых электростанций определяет требования к скорости изменения нагрузки ТЭС, которая необходима для сохранения баланса мощности в энергосистеме. В расчётном примере суммарная скорость изменения нагрузки ТЭС составила 90 МВт/мин при 15-минутных интервалах измерений. Исследования показывают, что при увеличении установленной мощности ветровых электростанций в энергосистемах, улучшение характеристик манёвренности тепловых электростанций, в том числе расширение регулировочного диапазона и скорости изменения нагрузки в его пределах, является основным условием надёжной работы энергосистемы для исключения запаздывания регулирования активной мощности ТЭС.