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风力发电作为技术成熟度最高、应用最广泛的新能源发电方式,近年来得到了长足的发展。在规模风电并网难、消纳难,以及“弃风”问题无法得到有效解决的背景下,建立风电集中预测、控制与调度中心,提高大型风电基地的可观测性与可控性,优化利用风能资源,是风电成为未来电网优质电源的必经之路。因此,本文基于国家高技术研究发展计划(863计划)重大项目“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发”,结合甘肃酒泉地区风电集群运行管理的实际需要,就大规模风电集中并网有功功率协调控制问题展开了研究,具有一定的理论意义和应用价值。论文主要工作如下:(1)研究了计及规模风电的多时间尺度、分层分区相协调的调度策略。分析风电场的有功控制能力及其集中协调控制的必要性与可行性,提出将风电集群作为整体纳入电网一体化分布协调控制,研究规模风电多目标、多层级、多控制对象的有功功率控制。提出一种基于CPS实时指标的风电集群与常规电源的协调互补控制方法,缓解系统调峰压力。(2)基于分层原则设计了风电集群有功功率控制系统,并给出集群主站与上级调度中心、下级风电场子站/分散接入风电机组之间的标准化通信点表,实现风电集群自下而上的可观测,自上而下的主动控制,为集群的智能调度奠定实施基础。(3)为充分利用集群内风电场的实时协调能力,实现科学合理的容量分配,建立了一种动态优先排序法与多目标多约束优化算法相结合的风电集群有功功率实时控制模型。提出风电场/分散接入风电机组的动态分类及排序规则,基于优先控制序列和电网调度要求判定风电场实时控制模式;以提升风电的接纳比例、降低集群网损为目标,建立基于超短期风功率预测的有功功率分配模型,优化风电场出力,避免风电机组频繁启停,实现柔性连续控制。通过实际风电集群系统对实时控制策略进行了仿真和测试,验证了该方法的有效性和可行性。