2.2 高载能负荷对平抑风电波动的影响分析

　　由于锅炉、汽轮机等设备受交变应力的限制，调整速度较慢，一般凝汽式机组每分钟仅可调整装机容量的1%左右，对于热电联产机组，其最小出力和调整速度还要受供热的限制。由此可以看出，常规电源参与调峰的能力无法满足河西地区风电的发展，需要研究风电“直供”和就地转化的途径，发展适应新能源发电出力特性的高科技、高附加值的载能产业。

　　现有的研究成果表明氯碱和铝电解等高载能负荷的生产均能较好地适应风电特性，生产过程中的电压或电流波动，只影响产品的产量，不影响产品的质量和工艺流程； 双路供电时，网电自动为风电补充，保证了电解槽的稳定生产。因此，可以在电网调峰能力不足的情况下，通过控制高载能负荷来平抑风电波动，从而起到削峰填谷的作用。

　　3 高载能负荷平抑风电波动控制方案研究

　　通过对高载能负荷对风电波动的适应性研究可知，在高载能负荷的生产过程中，电压或者电流的波动不影响产品的质量。因此，当电网的调节能力不足以应对风电的波动时，可以通过短时间中断高载能负荷来平抑风电波动[5]。高载能负荷平抑风电波动控制方案解决的主要问题是在保证系统安全稳定运行的前提下，通过控制高载能负荷的投切来平抑风电波动，最大限度地利用风电。控制目标包括：保证系统可靠、稳定运行；提高风电利用率；当高载能负荷的中断时间和中断次数达到上限时，能采取措施以保证负荷的稳定供电；确保在系统故障情况下，能够快速隔离故障、减小对负荷供电以及整个供电系统运行的影响。

　　高载能负荷平抑风电波动控制与电网控制的目的一致，但是控制手段不同。通过高载能负荷来平抑风电波动的控制方法是从充分利用风电的角度出发，最大限度地减少对风电场出力的限制，尽可能多地发出风电[6]。因此，对于高载能负荷平抑风电波动控制而言，通过切除或接入负荷实现较大幅度的有功功率调节以适应风电的波动是主要的控制手段，也就是说，有功功率控制主要对象不是风电场，而是高载能负荷[7]。

　　结合高载能负荷的运行特点以及风电功率预测的研究成果，以风电利用最大化为目标，制定了通过高载能负荷平抑风电波动的三级控制策略，包括预测控制、常规电源控制和高载能负荷控制。具体控制策略流程示意见图1。

　　（1）预测控制

　　根据风电场出力短期预测曲线和负荷预测曲线，将风电场出力定义为一个负的负荷，叠加在原有负荷上，形成等效负荷曲线。

　　（2）常规电源控制

　　通过常规电源平抑风电波动的控制策略包括：根据等效负荷曲线，在考虑水火电机组的运行情况和机组约束条件的基础上，安排水电机组和火电机组的发电计划；根据火电机组的发电计划和额定容量，确定火电机组的备用容量，留取一部分备用容量为风电调峰，另一部分作为备用容量裕度；当风电波动时，根据火电机组为风电调峰的备用容量大小，通过调整火电机组的输出功率来平抑风电波动。