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。     

电网调峰能力对风电消纳能力的影响分析

针对河北省风电现状及存在弃风的问题,结合负荷特性、风电出力特性和机组调峰能力,分析机组调峰能力对风电消纳能力的影响,认为调峰能力是风电消纳能力的重要限制因素,提出风电装机空间的计算方法和提高风电消纳能力的措施.     

改善受端电网调峰裕度的特高压直流外送风火协调调度

本地消纳能力不足是导致国内"三北"等风电资源丰富地区严重弃风的主要原因之一,通过特高压直流输电通道实现风火联合外送,是大规模风电跨区消纳的有效途径。直流通道采用传统定功率运行方式,未充分考虑受端电网的负荷特性,直流外送风火电源仍有较大调峰潜力。文中在大风电场群出力特性分析的基础上,提出基于风电出力爬坡量累积曲线的最小配套火电容量的确定方法,并建立了综合考虑风电消纳和受端电网负荷变化的风火直流外送调度模型。利用CPLEX软件求解模型,并对所提方法进行仿真验证。结果表明,相对于传统调度模式,所提方法更能发挥特高压直流外送风火电源的调峰潜力,受端电网等效剩余负荷峰谷差、均方差显著减小,有效改善了受端电网的调峰裕度。     

协调大规模风电汇聚外送的储能配置优化规划

可再生能源富集中心与负荷中心分布上的不均衡,以及风电出力的反调峰特性,导致网络潮流对可再生能源高渗透率地区的大规模风电汇聚外送的约束日益凸显。结合风电汇集区及外送通道的布局特征,计及配置储能前后外送电通道利用率提升的影响,以储能系统配置净收益最大化为目标,建立协调大规模风电汇聚外送的电网侧储能优化配置混合整数线性规划模型,优化决策电网侧储能的选址定容及运行策略。算例分析表明,协调风电汇集区和外送通道空间分布优化规划电网侧储能,可提升外送通道的利用率,促进可再生能源消纳。     

考虑就地消纳与外送相协调的可再生能源生产模拟

为了实现高渗透率间歇性可再生能源就地消纳与外送相互协调,通过分析可再生能源出力与负荷的相关性,建立可再生能源机组生产模拟计算模型。同时优化考虑电网安全约束的不同电源开机组合,开展电力系统生产模拟研究。基于可再生能源就地消纳和外送通道建设综合考虑后的经济性为约束的模型函数,确定各个间歇性可再生能源的消纳电量、外送电量和弃电电量,从而使得电网系统能够获得在就地消纳和外送相协调运行模式下的最优综合效益。最后通过算例及仿真结果对所提的模型进行验证。     

规模风电并网条件下储能系统参与辅助调峰服务容量配置优化研究

由于风电等可再生能源装机比例不断加大,电网对辅助调峰的需求也日益迫切,而储能系统是解决电网调峰问题的有效途径之一。本文在东北地区建设辅助调峰市场所提出的补偿机制下,对储能系统参与火电机组辅助调峰服务容量配置优化模型进行研究,设计了储能系统参与辅助调峰的充放电控制策略,考虑受风电波动影响的电网综合负荷,在火电及储能约束条件下,分别得出经济性最优、消纳风电出力效果最优以及兼顾经济性和消纳风电效果综合最优的储能系统容量配置方案,并从火电企业、新能源企业、政府政策制定等多角度对比分析并提出建议。     

基于高耗能企业参与电网内风电消纳的主动调峰技术

随着甘肃风电规模的不断扩大,风电具有的反调峰特性使得电网整体调峰压力日趋严重,为了使电网安全稳定运行,不得不切除部分并网风电机组,造成很大的设备浪费。为此,提出了高耗能企业主动参与风电消纳及电网调峰模式,研究了综合考虑风电价格约束和电网调峰约束下高耗能企业内部转移负荷和增加负荷,利用优化预测函数控制寻优算法求解风电出力波动数值。在Matlab平台下以实际风电数据和高耗能企业可转移负荷为依据进行仿真,结果表明,该调峰技术能够明显平滑风电出力,与传统的调峰模式相比较,高耗能企业主动参与调峰不仅提高风电省内消纳能力,而且能够缓解电网调峰压力,同时在相关电价政策的支持下,高耗能企业可节约用电成本。     

基于热力系统储热控制的大规模风电消纳研究

针对电力系统大规模风电并网消纳问题,本文基于区域能源系统框架提出一种热力系统储热控制的方法。该方法通过引入储热装置和分布式热泵,提高热电联产机组的运行灵活性,满足风电功率日前调峰需求;同时,分布式热泵可以进一步提高系统调峰容量,促进风电消纳;最后,考虑建筑物储热特性和人体热舒适性,能够提高储热控制的灵活性,实现对风电波动的有效跟踪。仿真结果展示了储热控制方法对日前调峰和促进弃风消纳的效果,分析了热负荷特性对风电调峰效果的影响。     

大规模风电接入吉林电网风电消纳能力分析

针对风电大规模并入电网后,消纳风电能力受制约问题,基于吉林电网的电源负荷特性及峰谷差情况分析,在充分考虑尖峰电源备用、低谷火电机组深度调峰的情况下,提出了考虑电力平衡的最大风电消纳能力的计算方法,计算得出了2014年、2016年吉林电网最大风电可接纳容量,并分析了制约风电消纳能力的主要因素,最后提出了加快风电外送通道和加强抽水蓄能电站建设、推广电能替代工作、提高风电储能技术的实用化水平以及健全火电调峰补偿机制具体建议。     

大规模风电与火电联合外送体系及其利润分配模型

中国风力资源分布集中且远离电力负荷中心,大规模风电的消纳已经成为制约风电从量向质升华的关键问题。而风电与常规能源联合外送作为消纳风电的有效方式已经进入实践阶段。为了研究外送中风电与火电的协调调度、利益分配问题,文中以能源互补外送系统的利润最大化为目标,分别构建了联合外送模式与独立外送模式的调度优化模型,并通过GAMS软件进行优化。基于联合外送与独立外送模式的利润水平,按Shapley值法对能源互补系统中的机组进行利润分配。分析结果表明,利润分配模型充分结合了风电与火电在整个系统中的贡献度进行公平分配,有利于引导风电与火电参与联合外送。     

考虑合理弃风的风电消纳方法研究

风力发电受自然来风的影响较大,具有明显的随机性与不确定性。随着大规模风力发电场的快速发展,其接入电力系统而导致的相关问题越来越明显。针对目前国内风电大规模接入受限的问题,以风电场弃风电量与系统为消纳更多风电而增加的调峰投资为约束,提出了利用系统低谷负荷时的合理弃风来提高风电的整体消纳能力的理论研究方法。最后通过利用所建立的风电消纳模型,以东北某区域电网为例进行了计算分析,得到了2015年与2020年在三种不同调峰平衡方式下的风电消纳能力,以期能为东北地区的风电规划与建设工作提供参考。     

电网风电接纳能力分析

针对河北省南部电网电源结构和负荷特性,介绍调峰特性的分析原则和计算方法,得出低谷负荷的调峰裕度,给出河北省南部电网"十二五"期间风电接纳能力,为风电并网规划提供参考.     

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。     

考虑风电大规模接入的电力系统调峰平衡分析

电力系统调峰平衡是其维持静态稳定的关键,在风电大规模接入的形势下,亟需研究风电接入对电力系统调峰平衡的影响。以适用于含风电电力系统调峰平衡计算的数学模型及算法为基础,研究了风电接入对电力系统调峰平衡的影响,并提出相应计算方法。在此基础上,以区域电网为例,根据其实际情况设计电网的调峰运行方式以及风电接入方式,基于电网实际数据,仿真计算了其在3种风电接入方式下的调峰盈余,分析了风电大规模接入对电网调峰平衡的影响,结果表明,风电大规模接入将对电力系统的调峰平衡带来显著负面影响,而影响程度与风电接入电网的方式密切相关。     

中国风电开发消纳及输送相关重大问题研究

分析了中国风电发展现状（风电装机容量快速增长;风电分布较为集中）及存在的问题（系统调峰能力不足;跨大区域互联规模小,不利于风电消纳）,提出了中国风电健康可持续发展的思路（优化电源结构以建设适度规模的调峰电源;建设坚强跨区域互联电网;合理的煤电布局和风火打捆输送;政策支持）和中国未来风电的合理开发规模及相关效益。     

基于调峰能力的陕西电网接纳风电能力分析

随着风电的大规模集中并网,电网调峰能力已成为制约接纳风电的主要因素。文中分析了陕西电网的调峰能力及风电对调峰能力的影响,提出了一种可接纳风电能力的实用计算方法,采用该方法对陕西电网2011年、2012年、2015年3个水平年可接纳风电能力进行了计算分析;并提出了从电网方面入手提高接纳风电能力的措施。     

风力发电特性及对广东电网中长期发展的影响

针对广东省风能资源分布特点及风力发电的出力特性,深入比较了采用不同类型风电机组的风电场等效机组特性与传统电源的区别,研究了规模风电并网对广东电网中、长期发展的影响,并提出了相应的解决措施建议。分析结果表明,规模风电的发展最终要求系统具备一定的调节手段,广东电网应在风电消纳能力、风电并网标准、调峰电源建设、风力资源预测与调度运行系统等方面着重开展工作,以促进风电与电网的协调发展。     

大规模风电并网背景下火电调峰行为演化博弈模型

为解决大规模风电并网所带来的消纳问题,基于火电机组容量和最高调峰率指标,以公平性原则为前提,针对不同类别的机组,设定了有偿与无偿调峰划分标准。将火电调峰行为转化为上网电量竞价收益与调峰辅助服务收益演化博弈问题,讨论了综合考虑两个市场情景下,各类火电厂的竞价策略及对应策略下的收益,分别求解了稳定策略。针对两类电厂的博弈问题进行了实证分析。结果表明：现阶段的调峰辅助服务补偿额与上网电量收益额存在巨大差距,并且这一情况在今后一段时间内仍将存在。制订合理的辅助服务市场规则,提升火电机组调峰的积极性,从而促进大规模风电消纳是亟须解决的问题。     

热电厂参与风电调峰的方法评述及展望

在中国“三北”地区冬季供暖期,大量热电联产机组因供暖而难以调峰是导致负荷低谷时段风电大量弃风的主要原因.提出了在中国“三北”地区电网中,热电厂通过解耦“以热定电”约束参与风电低谷调峰的设想,介绍了热电调峰可行方案的运行机理、技术特性和适用范围;展望了其在中国电力系统中的应用前景和巨大的经济效益;分别从电厂层面、电力系统层面和国家政策层面讨论了热电调峰这一领域的重点研究方向.     

基于调峰裕度分析的榆林电网风电接纳能力

研究电网对风电的接纳能力可以为合理编制风电发展规划、合理制定开发时序和电网规划方案提供参考。以2010年陕西电网夏小方式调峰裕度分析为基础,研究了陕西电网2010年风电接纳能力。以风资源丰富的榆林电网为例,在陕西省网接纳风电能力研究的基础上,结合相关电气计算结果,给出了2010年榆林电网风电接纳规模。给出了提高电网接纳风电能力的措施。