智能电网PPT

MW/0.1 赫兹
3. 运营模式（接上页）
• 发电（接上页）
– 频率控制。通过发电调度实现“可靠性备用” （接上页）
• 美国衡量/标准： （接上页）
– 非瞬时反应： CPS1 控制性能标准（见示意图） • 衡量办法： • -- 数据历时平衡 • -- 系统频率偏移与个体便宜相结合（相互之间的协方差） • ---- 当系统偏差过大时，个体成员的偏差应该很小 • ---- 当系统发生微小偏差时，允许个体成员有比较大的偏差幅度 • 可对偏差限度从数据上加以限制（见示意图） • -- 主要停电时间每10年一次概率的美国标准（在过去的这个世纪里， • 各国经济也经历了相应幅度的衰退）。 • -- 以扫描频率和连接线路失误的相关数据库为依据。
– 频率控制。通过发电调度实现“可靠性备用” （接 上页）
• 方法。可靠性备用配置。费计划内变化管理。
– 瞬时管理人员反应（若干秒内）：为了保持一定频率，所有在运 转的发电机均可对频率变化做出反应，从而实现责任社会化。 • 最昂贵 • 最难衡量并提出AGC（自动 发电控制）。旨在放松管理人员反应，从而对下一次频率变化做 出反应。
位于约束体高昂一方的消费者负担的阻塞价格 阻塞收费 通常交给 电网公司 能源价格交给位于约束体廉价一端的发电厂
供应曲线
需求曲线
阻塞
金额
3. 运营模式 （接上页）
• 发电（接上页）
– 频率控制。通过发电调度实现“可靠性备用”
• 定义。非计划内供应（发电）与需求（负载）的平衡，根据其与计划 内频率的相近性来衡量（美国为60赫兹，中国为50赫兹）。
– 向上偏移 • 高频意味着供应不足 • 极度高频意味着电流在整个系统震荡（见下一页）。 – 向下偏移 • 低频意味着负载不足 • 过度高频意味着发电机震动和发生爆炸。
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赫兹
60 59.85 59.9 60.1 60.2 60.3 东部大停电 59.95 60.05 60.15 60.25 59.8 15:05:42 15:06:08 15:06:30 15:06:54 15:07:16 15:07:36 15:08:00 15:08:20 15:08:46 15:09:06 15:09:30 15:09:52 15:10:12 15:10:38
60 59.925
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赫兹 操作人员添加更多燃料，以产生更多蒸汽，并提高蒸汽控制阀的置位点，增加更多的蒸汽流， 从而提高转力矩。 当发电机速度恢复到正常速度时，管理人员逐渐关闭蒸汽控制阀门，减少一级反应燃料添加，由于转 力矩/输出提高，在与断电前同样的蒸汽压力和同等涡流速度条件下蒸汽流更多。 由平衡主管单位对自身失误的的二级反应代替互联网的共享一级反应。
• 经济性。计划内电力。
– 基于经济预测模式和有目标可控制的LOLP （电力不足概率） – 批评：
• 对超额供应有偏见 • 忽略价格配给 • 试图以与LOLP无明确关联的未表述低价作为目 标
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2. 规划模式。竞争市场时间范围：不超过5 年。两种模式通常会混为一体。（接上 页）
• 可靠性。电力输送。非计划内电力。
•
发电
– 经济性。价值订单;
• • 非市场成本最低（“系统lambda” ）或 市场LMP最低（“节点边际电价”）
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price
仅凭借物理/正向输电权电网公司即 可避免向发电厂缴纳阻塞费用。传输 阻塞合同根据传输阻塞界面的能源价 格差异来确定传输阻塞价值。通过这 种方法并不能避免阻塞费用的产生。
位于约束体廉价一方 的发电厂联合起来， 共同提高价格，以获 得来自电网公司的阻 塞费用。
: t arg et _ lim it _ on _ average_ frequency_ deviation
F t : 1 min ute average_ frequency_ deviation_ at _ min ute _ t T i : 1 min ute average_ Tie line _ Error _ of _ Balancing_ Authority_ i. Ti 0
2003年8月14日 15:10:58
15:11:22 15:11:42 15:12:06 15:12:32 15:12:53 15:13:18 15:13:40 15:14:03 15:14:26 15:14:56 15:15:16 15:15:38
频率
3. 运营模式（接上页）
• 发电（接上页）
一级反应使频率实现稳定化
当发电机运转速度减慢时，管理人员可打开蒸汽控制阀门，通过偏移转力矩来制止速度继续减缓， 从而避免输电量降低。通过添加燃料可以保持一定压力。 互联网的整体一级反应相当于Intcrconn的整体计划故障。 .
60
15
秒
59.925
赫兹
一级反应
1
(共享
二级反应
(由造成该次电力中断的BA共同承担）
3. 运营模式（接上页）
• 发电（接上页）
– 频率控制。通过发电调度实现“可靠性备用” （接上页）
• 美国衡量/标准：
– 瞬间反应： • 基于反应性的自我衡量 • 纳入非瞬间性反应衡量义务 • 效果： • --价格更低廉，非瞬间反被用来满足非瞬间反应义务北美的频率反应 • 退化（见下文） • -- 2003东北大停电的原因在于瞬间反应义务未能得到严格履行 • -- 随着更多风力和太阳能发电的引入，进一步破坏了频率稳定性目前 • 正在开发一种新的衡量办法，但正式推行尚需2年时间。
iI
Bi : MW / 0.1Hz _"bias" _ of _ Balancing_ Authority_ i ' s _ generation_ fleet I i i _ are _ synchronou _ int erconnecte _ to _ each _ other sly d ACEi : Area _ Control _ Error _ of _ Balancing_ Authority_ i ACEi T i 10Bi F t
-
“在下列条件下，不允许存 在频率失误方向疏忽 ”
+
F
10 Bi F
-50
50
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NERC' s _ CONTROL _ PERFORMANC _ MEASURE_ FOR _ BALANCING_ AUTHORITY_ i E T i 10B F t 10Bi 2 1 F t 10Bi 525,600 tyear 10BI I Control _ Perform anc _ S t an dard _ for _ Interconne e ction _ I :
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2. 规划模式。竞争市场时间范围：不超过5 年。两种模式通常会混为一体。（接上 页）
• 可靠性。电力输送。非计划内电力（接上页）
– 用于确定TRM（输电可靠性裕度），从TTC（传输容量总合） 中扣除，从而得出ATC（可用传输容量）。 – TRM 的设计目的旨在满足下列事件的NERC性能要求：
• 单一的非控制性或有事件，以及 • 为避免非控制性或有事件而发生的第二控制性或有事件，。
– 可靠性被严格定义为避免非控制性中断。
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3. 运营模式
• 电力传输
– 经济性。出现过剩时，通过以下方式重新调度获得ATC（可用输电容量） 配给：
• • 从价值出发– 发电订单调度 （见下一页），亦或是 FTR的市场配置（固定输电权）
–
可靠性。通过TLR（输电负荷切除）调用为或有事件条件下的电力输送 重新设计路线/重新调度。美国方面基于IDC（互换配电计算器），某识 别发送和接收电流并每小时更新的直流电流模式（亦可以分钟为频率更 新）
iI
BI : MW / 0.1Hz _"bias" _ of _ Interconne ction _ I ' s _ generation_ fleet. Bi BI
10Bi F t : the _ shared _ obligation_ to _ provide_ ins t an t an eous_ governor
NERC的控制性能标准 近似值 CPS1 p: 非瞬时概率 过去一年的平均值: : 年标准偏差 F + MW, 还是 p + : 与 F方向相同 2 RMS限值 : + m 2 F
m F : 年平均值 F F : 平均频率失误/分钟
Bi < 0: 控制域i偏差


525,600
iI
1
T
i
t year
10Bi F t B F t i 2 10BI iI BI

T i 10F t Bi Bi 2 1 I iI 10B iI F t iB 525,600 tyear I I 1 2 F t 2 525,600 tyear
二级反应恢复频率
分钟
管理人员错误反应
40.8 60.2 60.1 60 59.9 频率 59.8 59.7 39.8 39.6 59.6
40.6
40.4 40.2
40
杨木山 MW 输出
59.5 59.4
39.4
39.2 59.3 8:24:00 8:31:12 8:38:24 8:45:36 8:52:48 9:00:00 9:07:12 9:14:24 9:21:36 9:28:48 9:36:00 杨木 H.A790S 杨木山发电 .AV 频率
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东部互联网频率反应
3800 3700 3600
y = -70.531x + 144335
MW/0.1赫兹
3500 3400