1。2 风电发展概况

随着各国对清洁能源的重视和对风力发电的政策倾向，风电产业呈现强劲的增长势头[7]。早在1890年，丹麦政府就投资风电计划建成了世界首批风力发电机，开拓历史新时代，自此，一直处于世界生产发电设备的鳌头。2015年，中国风电装机量以30。5GW这个惊人的数据稳居全球第一。美国通过联邦补助、加速折旧、可再生能源配额制度来进行风电补助。2015年，美国风电装机量8。6GW，位居全球第二。欧美作为率先发展研究新能源的国家，发电容量占比较多，并且其风电设备的技术工艺和产业体系比较完善。亚非拉地区以惊人的速度在风电行业占有一席之地，尤其是印度，在2015年以2。6GW的风电装机量位居全球第四。第三世界国正在开放新市场，政策鼓励、科研支持加风电行业的巨大利润，亚非拉地区将成为风电行业的领导者。

20世纪中叶，我国为解决海岛和边远地区用电问题开始投入研究风力发电。21世纪以来，风力发电呈现爆发式增长。2006年起，中央出台《可再生能源法》等一系列法律法规推动风电发展，在电价政策上制定风电标杆上网电价，并在财政税收方面实行增值税减半的政策，促进了风电市场的竞争力的提高。2015 年上半年中国共有270 个风电场项目开工吊装，新增装机共5。474台，装机容量为1。010 万千瓦，同比增长40。8%。图1-1为我国近期风电装机容量的变化，从新增装机和累计装机的增长走势来看，风电行业发展前景一片光明[8]。

图1-1 2004年-2015年我国新增及累计装机情况

1。3 风电并网对电力系统经济调度的影响

我国一般在东北、西北、华北等地区风力资源丰富处建立风电场，而这些地方一般经济较为落后，负荷较小，无法消纳大规模的风电接入[9]。为响应可持续发展、大力发展新能源，政府对清洁能源投入更多的经济、技术、政策支持，这就对我们发展风电、经济调度有了更高的标准。

（1）风电场的风功率特性将影响电力系统的经济调度

目前电力系统中只要依靠电源的改变来应对负荷的变化，然而当大规模风电并网以后，系统必须对风电性能加以考虑[10]。由于风电系统出力难以预测，风电场风功率特性与负荷特性差别较大，即一天中用户处于白天高负荷需求时，风电场发电处于低谷；当用户处于夜间低负荷需求时，风电场发力恰巧处于发力高峰期。即风电场具有反调峰特性[11]。实际用电中，风电场的反调峰特性会使负荷的峰谷差越来越大，尤其是当风电规模变大，并入电网中。为解决这个问题，可以为风电场留出足够的旋转备用容量来平衡风功率的波动，这也就意味着系统将增加对突变负荷变化的备用容量，发电机组的损耗将明显增加，系统的经济运行将被降低[12-13]。

（2）风电场的并网将会影响电力系统的稳定性

我国风电场位置一般处于电网末端，电网的稳定性仅够维持用户的日常负荷。当短时间内大规模风电并网以后，系统潮流猛增，由于风电场距系统距离较远，电网的转动惯量和对振荡的阻尼作用也将大大削弱，系统的稳定性也会降低。

1。4 电力系统经济调度问题描述

电力系统的经济调度是一个多约束、非线性、非凸性、多维的混合优化问题，它包括静态经济调度和动态经济调度[14]。20世纪初，人们开始研究静态经济调度，在满足电力系统约束的条件下，对某个时间段面求取最优目标，只考虑静态约束。当负荷不断变化时，静态经济调度就难以保证系统的准确性。故，1972年，科学家Bechert和Kwatny在静态经济调度的基础上提出了动态经济调度，考虑了不同时间断面的耦合性，如系统的旋转备用约束[15]。