满足充裕性指标的电力系统可接纳风电容量评估

立足于风电功率的统计特性,提出一种计及充裕性指标的系统接纳风电能力的评估方法.该方法基于历史的运行数据进行统计,通过模拟计算不同风电容量、储能容量下系统的调峰不足概率、调峰不足期望、发电不足概率以及发电不足期望4种充裕性指标,评估满足给定充裕性水平下的系统可接纳风电的容量.此外,提出一种含风、储系统的综合净负荷以及调峰需求的实用计算方法,基于双线性插值理论,建立了充裕性水平、可接纳风电容量、储能容量的函数关系,为风电容量、储能容量的规划设计提供了参考依据.最后,以实际电网接纳风电能力评估为例,对比了不含储能、含不同储能容量等多种情景下的风电接纳能力,对所提方法进行了分析和说明.     

基于极端风险假设的风电并网调峰充裕度评估

针对大规模风电并网给电力系统带来的有功平衡困难,结合实际运行中偏保守的调度策略,提出一种基于极端风险假设的风电并网调峰充裕度评估方法。假设风功率预测完全不可靠,分析了含风电系统的最大调峰需求;假设各时段风功率为零,进行日前机组组合,确定峰荷时段的最大开机方式,再结合机组调峰深度,分析了调峰容量的供给。应用序贯蒙特卡洛模拟技术进行调峰充裕度评估。算例表明,随着规划风电规模的扩大,系统调峰充裕度指标迅速恶化。将风电装机容量分散到具有相关性的多风电场将显著减轻系统的调峰压力。     

含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析

针对风电场出力随机性、难预测性的特点建立了风电调峰容量需求模型,基于well-being分析原理,采用基于Kantorovich Distance(KD)的forward场景削减技术选取典型风电出力场景对其随机性建模。基于调峰容量需求模型,提出了一种实用的含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析方法,定量分析了风电场接入对系统调峰容量需求及运行特性等方面的影响。应用本文模型对一个典型算例系统进行了接入风电后的调峰运行特性模拟计算及分析,结果证明本文所提方法,其计算结果精度较高,且大大降低了计算的复杂性,有利于系统规划人员从整体上直观、清晰地分析风电对系统调峰压力及运行特性的影响,便于应用于工程实际。     

基于系统调峰约束的电网风电消纳水平研究

电力系统调峰能力是制约电力系统消纳风电的主要因素。为了辅助风电发展规划及系统规划决策,基于2017年东北电网电源、负荷特性、风电出力特性等,提出了考虑系统调峰能力约束的电网风电消纳水平评估方法。该方法分析了东北电网调峰缺额及风电消纳水平,提出促进风电消纳水平提升的措施和建议:提高现有风电外送通道负荷率、加强建设优质灵活调峰电源、激励需求侧负荷参与系统调峰、完善东北电网调峰市场化补偿机制等。所提方法在辅助有关部门制定风力发电发展规模、电力系统规划时具有参考价值。     

基于序贯蒙特卡洛方法的风电并网系统调峰裕度评估

在分析风电并网后系统调峰需求变化的基础上,运用可靠性理论,基于序贯蒙特卡洛方法,提出了风电并网系统调峰裕度评估方法。该方法计及常规机组的强迫停运概率和风电随机波动特性,充分利用序贯蒙特卡洛方法便于加入规则的特性,提出了调峰不足概率指标及其计算方法。利用所述方法对IEEE-RTS系统进行了调峰裕度评估,验证了该方法的可行性和有效性。     

考虑风功率预测的含风电电力系统调峰能力分析

针对大规模并网风电的随机性、波动性会给电力系统调峰带来很大影响,从风电功率对负荷特性和系统调峰需求影响两方面入手,分析风电并网对电力系统调峰能力的影响,比对各种电源的调峰能力,综合考虑线损率、联络线调节能力等因素,提出计及风功率预测的系统调峰容量计算模型。以某一典型区域电网为例进行了含风电电力系统调峰能力的分析,以期为大规模风电规划决策与运行提供参考。     

充裕性资源协同参与系统调节的风电消纳能力分析模型

大规模风电消纳能力取决于整个电力系统各环节充裕性资源综合协调的能力。在深入分析影响风电消纳能力关键要素的基础上,提出了调动广泛灵活的充裕性资源协同参与系统调节,提高风电消纳能力的基本理念和方法。从界定并识别电力系统发电、输配电、用电等环节灵活充裕性资源出发,综合考虑火电、水电和风电的发电技术特性,电力和热力负荷平衡、输电容量等约束,以系统运行成本最低为目标,建立了风电消纳能力分析模型。以我国某风电大省为实际算例,模拟分析了引入不同灵活资源情景下风电消纳能力的变化情况。结果表明,增加各类灵活资源均能提高风电消纳能力,其中,调峰容量资源的影响程度最大。     

考虑火–储深度调峰容量二次分配的含风电电力系统分层优化调度

风电并网容量的不断增加加剧了电力系统调峰负担,导致电网对调峰辅助服务及系统灵活性需求日益增加。在最大限度消纳风电的前提下,建立了考虑火–储深度调峰容量二次分配的含风电电力系统分层优化调度模型。优化模型包含上、中、下3层,上层采用电价响应对用电负荷进行优化,使其跟随风电出力态势以降低电力系统深度调峰容量;中层以风–火–储整体经济性最优为目标,得到优化后的电池储能电站(battery energy storage power station,BESPS)与火电深度调峰机组承担的调峰容量;下层基于优化风电后的深度调峰容量,以统一边际出清价格结算的购电费用最低为目标,对火电深度调峰机组与储能电站的调峰容量进行二次分配,从而确定日前调度最优出清计划。在改进的IEEE30节点中进行仿真验证,结果表明,所提优化方法在提高深度调峰机组调峰积极性的同时能够降低电网调峰资源购买成本。     

考虑火电调峰主动性与需求响应的含储能电力系统优化调度

风电等可再生能源大规模并网,对电力系统调峰能力提出了更高要求。分别从源、荷、储3方面挖掘系统的调峰能力:首先,在负荷侧利用价格型需求响应引导用户主动参与负荷调整,降低系统峰谷差;然后,在考虑火电机组调峰成本与调峰补偿的基础上,加入火电机组调峰主动性约束,该方法利用经济手段提高了火电机组主动调峰的意愿,为风电上网挤出空间;其次,在火电厂侧配置储能设备辅助调峰火电机组共同参与到系统的调峰辅助服务中,相当于增加了火电机组调峰深度;最后,以系统经济性最优和弃风率最小为目标函数,构建了考虑火电深度调峰主动性与需求响应的含储能电力系统优化调度模型,并给出算例分析,验证所提模型提升了系统调峰能力以及促进了系统对风电消纳。     

大规模可再生能源并网条件下天然气机组调峰空间估算

风能等可再生能源在系统中的占比逐步增大,对电力系统调峰提出了新的挑战。系统调峰容量的不足将严重影响系统安全稳定运行,同时也在很大程度上限制了可再生能源的消纳。鉴于天然气机组良好的调峰优势,主张燃机适合作为电网主要的调峰电源之一。建立燃气机组调峰空间估算模型,考虑风电等可再生能源发电和负荷的随机性对电力系统调峰需求的影响,引入条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)理论对电力系统调峰容量的不确定性进行较好的风险控制。最后计及其他各类电源调峰能力,实现系统调峰容量的合理配置。通过对中国某地区系统实际情况进行算例分析,表明该模型能有效求出一定置信水平和调峰裕度下的燃气机组调峰空间,为电源规划提供参考。     

含风电场电力系统调峰对策综述

大量随机性风功率注入电网导致系统调峰面临严峻的考验。文章首先阐述了风电并网对系统调峰容量和调峰能力的影响,然后总结归纳了当前国内外采取的各种调峰对策,包括风功率预测、风功率控制、互补能源发电以及系统可控备用调度等,最后提出了含风电场电力系统调峰的建议和需进一步深入研究的问题。     

吉林省风电机组大规模并网相关问题分析

介绍了吉林省风电发展的现状及未来趋势,针对目前风电机组并网后出力的不确定性和不可控性等问题,详细分析了吉林省大规模风电机组并网将给系统发供电平衡、调峰和调频等带来的影响以及并网后系统的安全稳定运行问题。提出了解决电网调峰、并网后的稳定等问题的措施,最后对新并网风机提出了技术要求。     

考虑调峰适应性风险的风电场群时序规划方法

为解决基地化大规模开发中风电场群建设时序问题,提出与常规机组有机协同并统筹风电场群投资经济性和系统调峰适应性风险的时序规划方法。构建投资时序矩阵和运行状态矩阵刻画风电场和常规机组在投资和运行中的时间关联关系。采用调峰能力缺额风险值(value at risk,VaR)指标衡量调峰适应性风险,并提出计及风速相关性的调峰适应性风险评估方法;采用期权组合价值衡量风电场群投资时序的经济性,并建立考虑学习效应的经济价值评估模型。建立将投资经济性和调峰适应性风险有机统一的双层规划模型,并引入风险当量系数赋予模型罚因子明确的技术经济意义。将遗传算法与随机模拟相结合实现对模型的求解。算例验证了模型和方法的有效性。     

抽水蓄能电厂的调峰服务分析及效益评估

随着我国电力市场试运行机制的发展,对辅助服务中的调峰问题进入了更深入的研究.针对我国电网调峰中机组的具体运行状态,提出了电力市场调峰的概念并对其进行了分类;针对抽水蓄能机组的调峰优势,结合抽水蓄能机组在电力系统中发挥的调峰作用,对蓄能电厂担任电力系统调峰任务时的经济效益进行分析,并结合实例对抽水蓄能机组担任调峰对电网产生的节煤效益进行计算和评估.结果表明,抽水蓄能机组调峰时所表现出的不只是自身电量的效益,更进一步表现在对系统整体运行上所产生的经济效益和系统效益.鉴于此,在目前电力市场环境下,由于参与竟价机组的经济效益主要体现在电量效益上,有必要开展对提供调峰服务的机组补偿机制,以促进电力市场的更进一步开展.     

电网风电消纳能力计算方法分析

在分析风电日负荷特性与等效容量系数、电网平均调峰裕度的基础上,提出新的电网风电消纳能力计算方法,并针对典型系统的风电消纳能力进行实例计算,验证该计算方法的准确性。     

提升调峰能力的机组供热改造方式优化研究

三北地区风电装机容量大,同时供热机组占比高,供热期风电和供热机组运行矛盾突出。三北地区供热改造机组规模大,未来其容量将会进一步增长,研究供热改造机组的调峰能力对促进可再生能源消纳、热电产业健康发展具有重要的意义。对抽汽供热、高背压供热、耦合热泵供热改造机组进行调峰特性分析,以某300 MW 供热改造机组为例进行调峰能力计算,对提升调峰能力的几种供热改造方式优化进行探讨,结果表明,供热改造方式优化在保证供热需求的前提下,可有效提高系统的调峰能力、促进可再生能源消纳。     

630 MW超临界火电机组深度调峰适应性研究

提高煤电机组灵活性,是提高我国电力系统调节能力的现实选择,以一台630MW超临界机组为例,通过掺烧优质烟煤和调节烟气旁路控制脱硝系统入口烟温的方法对机组调峰能力进行试验,实现了32％额定负荷下的稳定运行,分析了调峰运行过程中燃烧器、水冷壁及脱硝系统在调峰负荷下的适应性.试验结果显示,在32％负荷下,炉膛燃烧稳定,四周水...     

探讨大型压水堆核电机组参与电网中间负荷调峰

针对未来我国大型核电装机比重在区域电网日益增长的趋势,介绍了我国与国外大容量压水堆核电机组参与电网调峰的现状,分析了它们参与中间负荷调峰的必要性;通过分析商用压水堆设计特性、核汽轮机工作特性指出了机组进行日中间负荷调峰的可行性,推荐了日负荷跟踪出力曲线;指出压水堆在局部功率峰、慢速调节硼酸浓度、氙钐等毒物的瞬态、堆芯寿期末的碘坑、燃料芯块与包壳的相互作用等方面,制约着机组调峰的安全性和灵活性,在此基础上深入探讨机组适应日负荷跟踪调峰运行需具备的技术条件;以大亚湾M310型机组为例,通过分析其负荷变动时稳态和瞬态下主系统和设备的工况变化,指出调峰运行对电站核安全、可靠性的负面影响有限,对经济性的降低较明显;以第三代先进压水堆为例,提出了机组适应调峰运行需努力的技术方向。     

高低压旁路改造技术在热电联产机组灵活性改造中的应用实践

为主动适应促进清洁能源消纳政策,提高机组供热期深度调峰能力和供热能力,某区域电网对某公司热电联产机组开展了高低压旁路技术改造。旁路技术改造的应用,彻底解决了该公司机组“以热定电”传统运行方式造成的供暖期调峰能力不足的难题,保证了机组全采暖期、全时域参与电网深度调峰,提高了调峰辅助服务补偿收益。     

高低压旁路改造技术在热电联产机组灵活性改造中的应用实践

为主动适应促进清洁能源消纳政策,提高机组供热期深度调峰能力和供热能力,某区域电网对某公司热电联产机组开展了高低压旁路技术改造。旁路技术改造的应用,彻底解决了该公司机组“以热定电”传统运行方式造成的供暖期调峰能力不足的难题,保证了机组全采暖期、全时域参与电网深度调峰,提高了调峰辅助服务补偿收益。