风电场弃风电量分类统计方法研究

目前我国部分风电开发大省由于电网对风电的消纳能力不足存在比较严重的弃风现象。科学地统计风电场弃风电量及其构成,对于确定合理弃风的原则和条件,并制定相关考核机制和补偿方案具有重要参考价值,同时对于电网节能调度、提高风能利用率、分析风电场的运行管理情况也具有重要意义。分析了现有弃风电量统计方法的原理及特点,提出了基于风电机组监测数据的弃风电量计算方法及根据风电机组运行状态对弃风电量分类统计的方法。该方法使用实测的风电机组运行状态、风速、风向和功率数据作为计算弃风电量的基础,不仅能够更加准确地计算总弃风电量,还能够分类统计不同原因造成的弃风电量。另外,采用内蒙古电网风电场的实际算例验证了该方法的有效性和适用性。     

风电场理论功率计算方法的分析与讨论

近年来新疆电网风电装机快速增长,受网架、调峰等因素制约,部分时段存在风电出力受阻的情况,风电场弃风时段的理论发电量减去该时段的实际发电量即为弃风电量,为准确计算风电场弃风时段的电量损失,介绍了风电场理论功率计算方法,并对新疆西北部某风电场应用样板风机法、测风数据外推法进行了分析讨论,计算结果表明规则矩阵式排列风电场,采用样板风机法推测理论功率更加精确,计算的理论电量更接近实际,从而间接的对弃风电量的统计分析有很大的促进。     

基于风电单机数据的弃风电量分析与设备运行评价

对弃风影响因素的准确分析是提高风电消纳能力的基础。以海量风电单机运行数据为基础,开展数据质量分析,在确保数据质量的条件下进行数据的深度挖掘,提出了基于风电单机数据的场外、场内弃风电量精细化评估方法,一方面可精确计算场外、场内不同原因导致的弃风电量,另一方面结合风机故障代码对风机设备停运情况进行分析,查找设备运行薄弱环节。结合我国"三北"地区某省级电网风电场实际运行数据的仿真分析,表明所提方法能够定量分析不同原因导致的弃风电量,找到制约风电消纳的短板,对促进风电消纳具有积极意义。     

风电场弃风电量统计方法研究

风电的大规模快速无序投运,电网网架结构建设不配套,电网中的快速可调节电源不匹配协调,电力系统的客观规律及风电的不可控性、间歇性,以及电网中的快速可调节电源的容量限制,造成电网弃风情况越来越多。风电的不稳定性及随机性,造成对风电弃风电量的统计难度增加,统计存在偏大偏小问题。弃风电量将对后续风电开发产生影响,偏小可能加速风电建设,偏大则可能延缓风电建设。如何更好地进行风电弃风电量统计是电网公司和风电企业共同关注的问题。通过对风电场调度运行进行分析,提出了四种弃风电量统计方法,并对这四种统计方法进行了探讨、对比分析,得出了一种比较客观的统计方法,为正确评估风电弃风提供了技术参考和理论依据。     

用于弃风电量计算的样板风机选择方法

为了保证弃风电量计算的准确性,必须合理选择样板风机。以风机实际运行数据为基础,定量分析了风电场内风机的出力特性;选择不同的样本风机,通过遍历法研究了不同样板风机组合对弃风电量估计的影响;以非限电时段的理论电量相对误差最小为优化目标,采用遗传算法实现对最优样板风机的选择。研究结果表明,不同样本风机组合对弃风电量计算的准确性影响显著,选择10%~30%的风机作为样板风机可达到最小电量相对误差。通过实际算例验证了样板风机选择方法的高效性及准确性。     

大规模风电场接入对内蒙古电网安全稳定的影响

以内蒙古电网2009年度运行方式计算数据为基础,根据内蒙古风电机组的实际情况,采用单馈异步恒速风机和双馈变速恒频2种风电机组模型进行仿真计算。对约4500MW风电机组投入电网运行的潮流电压和暂态稳定特性进行分析。根据分析结论,提出大规模风电场接入内蒙古电网对系统网架结构、无功补偿的要求,并对传统规划阶段的风电接入技术原则进行了探讨,其计算结论可用于指导大规模风电场在内蒙古电网的调度运行和规划设计。     

考虑电解水制氢消纳弃风电量的制氢容量规划

为充分利用风电场弃风电量,提高风电场效益,提出风电场配套规划建设一定容量电解水制氢以消纳弃风。首先根据同一地区往年风电出力数据,模拟新建风电场出力时序曲线,然后根据电网中机组最小出力计算风电场弃风电量,最后建立电解水制氢消纳弃风电量模型,以经济效益最大为目标,利用粒子群算法求解得到最优制氢容量配置方案。以修改后的IEEE14节点电力系统为例,利用2021年比利时风电场实际出力数据进行模拟,验证了算法的有效性。     

基于清洁能源供暖促进弃风消纳研究

为了解决新疆部分地区严重的弃风问题,对基于清洁能源供暖促进弃风消纳的方法进行了研究。首先划分了电蓄热锅炉同时运行和三批次运行两种方法,然后对原始条件和不同方法下的负荷峰谷率、弃风情况、所需要的非弃风电量、采暖成本以及风电收益进行了研究,此外还对外界环境如改造面积、温度和弃风率以及交易电价等多因素变量变化时对弃风率和所需要的非弃风电量进行了研究,通过新疆某地区实际电网进行了验证,对实际清洁能源供暖促进弃风消纳有指导意义。     

基于机舱风速数据的风电场弃风电量计算方法研究

为准确评估风电场弃风时段的电量损失,提出了一种新的风电场理论功率与弃风电量计算方法—机舱风速法。该方法基于风电机组正常运行时段的输出功率与机舱风速计的测量风速建立映射关系,再应用到弃风时段,计算风电场的理论功率与弃风电量。为研究该方法的可靠性,分析了仪器测量偏差、风机尾流波动性、开停机状态对理论功率计算结果的影响,并给出了开、停机状态下机舱测量风速的换算方法。采用风电场实测数据对机舱风速法进行了验证,验证结果显示机舱风速法计算的理论功率的相关性系数平均为0.9960,均方根误差平均为1.87%,理论电量误差平均为0.68%。与已有方法相比,机舱风速法计算精度高,便于区分电量损失来源,能针对不同开机方案进行灵活设置。机舱风速法不需要建立测风塔,但如能引入测风塔数据修正机舱风速,有可能进一步提升计算精度。     

考虑储能参与调频的风储联合运行优化策略

储能系统与风电场联合运行,不但可减小风电场的弃风,还可参与电网的辅助服务。以风储电站的总收益最大为目标,考虑储能用于减小弃风和参与电网二次调频服务,建立了电池储能系统和风电场联合运行的优化模型。该模型考虑了电池寿命损耗和储能剩余电量水平对调频表现的影响。通过约束转换,将模型转换为易于求解的混合整数线性规划问题。基于实际风电场运行数据设计算例并进行仿真分析,结果表明所提出的方法可有效提高储能的利用率和风储联合体的效益。     

内蒙古电网风区分布图绘制及应用原则

内蒙古西部地区架空输电线路设计依据典型气象区域风速取值,不能有效指导架空线路防风设计工作.对此分析了内蒙古电网风害故障分布特征,统计蒙西地区近30年气象数据,采取极值Ⅰ型分布概率模型计算得到了内蒙古电网30年、50年和100年重现期最大风速,提出了内蒙古电网风区分级标准,绘制了内蒙古电网风区分布图.在此基础上,针对不同...     

蒙西电网风力发电三公调度方法研究

为保证各风电企业的合理权益,促进电网和风电场协调运行,研究电网在不能全额接纳风电的情况下,风电场间的有功功率分配方法,即"三公调度"方法。分析和对比了多种可能的风电三公调度方法。根据蒙西电网现阶段采用的风电有功功率分配办法和应用情况,对近几年的风电运行数据进行分析后认为,蒙西电网采用的基于多种策略的三公调度措施是有效的,该措施在促进风电行业良性发展、缓解场网矛盾方面取得了良好效果。     

蒙西并网风电场故障分析和数字化运营管理系统的设计

针对蒙西并网风电场故障率高、维修费用昂贵的问题,以风机制造厂家为源头的风电设备数字化运营管理体系,设计了支持风电装备数字化运营的整套平台框架。该平台可以将风电场前期资料导入,同时包括风电装备的日常运行管理、故障管理、维修管理直至风电装备的报废回收管理,从而形成设备的全寿命周期管理,有效地帮助提高风机制造业和风电投资企业管理成本,减少故障率,进而降低整个风力发电的成本。     

风电集群功率波动下系统关键变量提取及特性分析

风电集群功率波动对电力系统运行特性的影响日趋显著。对风电出力波动性对系统运行的影响进行了量化评估,借助多维空间上的系统关键变量集来描述电网受风电集群功率波动的影响程度,给出关键变量集的确定原则;提出一种灵敏度分析、PV分析和动态仿真相结合的方法,确定能反映风功率波动下系统主导动态特性的关键变量集。最后以含风电集群的内蒙古实际电网为例,对风电集群功率波动下的系统关键变量集进行提取并对风电集群典型日波动场景下的系统关键变量漂移特性进行分析。通过关键变量和非关键变量的漂移特性对比,验证了该方法的可行性和有效性。     

内蒙古电网负荷特性与调峰能力分析

对内蒙古电网用电负荷特性及风力发电负荷特性进行了分析,依据目前的电源结构,分析了内蒙古电网的开机方式及调峰能力,总结了影响电网调峰能力的主要因素:负荷中心供电能力不足、供热期间供热机组调峰能力不足、自备电厂不参与电网调峰等;提出了政府出台相关政策优化电源布局、要求自备电厂参与调峰、鼓励建设蓄能调峰电站等建议,以增加内蒙古电网的调峰能力,达到提高电网接纳风电装机容量能力的目的。     

内蒙古电网大规模风电并网运行分析和发展思路

介绍了风电在内蒙古电网的发展和运行情况,论述了内蒙古电网风电的运行特点和调度通信中心关于大规模风电接入的研究成果,并对新能源发展中出现的有关概念进行了探讨,提出了风电在内蒙古电网进一步发展所要解决的技术问题以及所要遵循的发展思路。     

内蒙古电网风电场调度管理技术支持系统设计与应用

阐述了省级调度中心大规模风电场调度管理技术支持系统建设的总体方案,介绍了系统的关键技术和功能.提出了省级调度中心对风电场进行在线功率和电压控制的功能实现框架,探讨了基于风电功率预测的风电场自动发电控制(AGC)方案和自动电压控制(AVC)方案.系统部分功能已在内蒙古西部电网调度中心投入运行.     

蒙东地区风电场无功补偿设备调查分析

梳理了风电场无功补偿设备的需求,归纳了风电场主要动态无功补偿设备的基本原理、特点,风电场的无功补偿设备对维持系统电压、降低网损、提高系统稳定性至关重要。调查分析了蒙东风电场无功补偿设备目前存在的主要问题,并结合东北电网实际,提出了切实可行的整改措施和建议。     

蒙西电网500kV架空输电线路跳闸情况分析及预防措施

对2003—2013年蒙西电网500 kV架空输电线路的跳闸次数及原因进行了统计分析,发现雷击、鸟害、风偏和外力破坏是造成蒙西电网500 kV架空输电线路跳闸的主要原因。对此制订了预防雷击、鸟害、风偏和外力破坏的具体措施,以提高蒙西电网500 kV架空输电线路的运行可靠性。     

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。