大规模风电特高压专用通道落点优选方法

中国经济发展和风电资源的分布不均衡特点决定了大规模风电需要通过特高压专用通道远距离输送至东、中部负荷中心,选择合理的落点是一个复杂的多目标决策问题。提出了大规模风电特高压专用通道落点优选方法,分析了基于熵权决策理论的决策过程,建立了可以全面评估大规模风电接入受端电网的安全稳定水平、电力电量需求、网架结构和经济性等重要因素的评价指标体系。将该方法应用于中国某省接纳北方大规模风电特高压专用通道的落点优选实际案例,结果表明该方法可以有效评估大规模风电接入受端电网的影响,可为风电落点优选决策提供参考。     

匹配风电接纳可行域的储能系统控制方法及其经济性评估

储能系统被认为是提高电网风电接入规模的有效手段.然而,针对不同目标的储能系统控制方法所达到的调控效果、储能容量配置将有所差异.为提高系统接纳风电能力,避免储能系统过度调控,研究了提高电网风电接纳的储能系统控制问题,分析了制约风电接纳的源网瓶颈,提出了匹配风电接纳可行域的储能系统控制方法,考虑储能系统成本与运行收益,对提高风电接纳规模的储能系统运行综合效益进行评估.针对某地区实测数据,计算储能系统不同额定功率下的容量需求,对其进行经济性评估.算例结果表明,匹配风电接纳可行域的储能系统控制方法能够较准确的改善风电功率对系统影响,同时,储能系统高昂成本是制约储能技术大规模应用的重要因素.     

大规模风电接入对宁夏电网调峰的影响研究

宁夏风电装机增长迅速,随着大规模风电的上网发电,风电有功出力的随机性、间歇性对电力系统调峰的影响日益增大。文章分析了宁夏电网网架结构、负荷以及电源特性。结合宁夏电网2012年实测数据,直观显示了宁夏电网风电出力在不同时段的波动特性,分析了大规模风电接入对宁夏电网调峰能力的影响。文章还评估了宁夏电网2013年典型运行方式下风电接纳水平。结合上述研究结果,文章提出了改善大规模风电接入后宁夏电网调峰能力的方法。     

大规模风电接入对宁夏电网调峰的影响研究

宁夏风电装机增长迅速,随着大规模风电的上网发电,风电有功出力的随机性、间歇性对电力系统调峰的影响日益增大。文章分析了宁夏电网网架结构、负荷以及电源特性。结合宁夏电网2012年实测数据,直观显示了宁夏电网风电出力在不同时段的波动特性,分析了大规模风电接入对宁夏电网调峰能力的影响。文章还评估了宁夏电网2013年典型运行方式下风电接纳水平。结合上述研究结果,文章提出了改善大规模风电接入后宁夏电网调峰能力的方法。     

大规模风电并网对孤网频率稳定性影响的研究

随着风电大规模接入电网,风电对电网的影响越来明显.针对风电场的出力特性,以及风电场并入电网带来的安全稳定控制装置的配合问题,采用PSASP程序对新疆阿勒泰地区电网进行仿真分析,综合考虑风电出力特性和地区负荷特性对地区电网孤网运行暂态过程和安全稳定控制装置动作的影响,通过对比分析在不同风速和不同负荷情况下各种安全稳定控制装置的配合动作对孤网频率稳定性的影响.结果表明大规模风电接入电网后,风电出力特性和地区负荷特性共同影响安全稳定控制装置的配合以及孤网频率稳定性.对含大规模风电接入的电网的安全、稳定运行具有重要的参考价值.     

考虑日前小时电价的含风电电力系统调度模型研究简

为提高含大规模风电电力系统运行的灵活性,降低风电波动性对系统的影响和提高系统的风电接纳能力,在含风电电力系统调度中引入日前小时电价。基于考虑日前小时电价的风电最大接纳模式,建立了相应的数学模型和求解方法,以此为基础分析了引入日前小时电价模型在不同风电渗透率场景下对火电机组承担负荷、系统接纳风电能力和系统运行经济性的影响。算例分析表明,在含风电电力系统中引入日前小时电价能够缓解风电接入对电力系统的影响,提高系统的风电接纳能力与运行的经济性。     

考虑日前小时电价的含风电电力系统调度模型研究

为提高含大规模风电电力系统运行的灵活性,降低风电波动性对系统的影响和提高系统的风电接纳能力,在含风电电力系统调度中引入日前小时电价。基于考虑日前小时电价的风电最大接纳模式,建立了相应的数学模型和求解方法,以此为基础分析了引入日前小时电价模型在不同风电渗透率场景下对火电机组承担负荷、系统接纳风电能力和系统运行经济性的影响。算例分析表明,在含风电电力系统中引入日前小时电价能够缓解风电接入对电力系统的影响,提高系统的风电接纳能力与运行的经济性。     

大规模风电接入对电力系统暂态稳定风险的影响研究

大规模风电接入电网可能影响电网运行状态,造成系统暂态稳定特性改变,量化大规模风电接入对电力系统暂态稳定风险的影响,是保证风电消纳和电网安全的重要课题。在研究系统暂态稳定性分析中的风电模型和电网故障严重程度的基础上,提出一种评估大规模风电接入的电力系统暂态稳定风险评估方法。该方法充分计及风电出力与系统故障状态的随机性,并基于效用理论,以调度员对功角偏差的感知效用为度量指标,建立用非线性效用函数量化故障的严重程度,同时对系统暂态稳定风险指标的计算方法与流程进行了详细研究。将该方法应用于新英格兰39节点系统,对比研究了不同并网容量和并网点对暂态稳定风险的影响,仿真结果证明了所提方法的正确性和有效性。     

多点分布的含储能快充电站调控方法研究

大规模电动汽车快充负荷接入给配电网和用户造成了包括运行成本增加和峰谷差增大等一系列问题,为了减轻电动汽车快充负荷大规模接入造成的冲击,提出了基于Distflow配电网侧多点分布含储能快充电站的控制策略,利用储能系统所具有的双向充放能力实现能量在时间和空间上的传递,在平抑负荷峰谷差和减小快充负荷给电网造成影响的前提下,可降低快充电站需量电价和电量电价,从而降低快充电站成本。通过仿真分析了所提方法,在增强含储能快充电站经济性的前提下,有效避免了电价信号下含储能充放电产生的新峰值负荷给电网带来的影响,可综合考虑含储能快充电站和电网的安全、高效、经济运行。     

基于分段电价的跨区风电消纳

大规模风电跨区输送越来越频繁,加大了受端区域电力系统的调节压力,严重影响了风电的消纳能力。针对这一问题,提出一种基于分段电价的风电消纳方法。该方法以电网公司购电总费用最小为目标,考虑火电和抽蓄各自参与风电消纳的边际成本效益,并通过对风电不同电量部分施行分段电价,使得电网公司、风电厂、火电厂和抽蓄电站等多个主体之间利益均衡,增加系统对风电的消纳,同时从理论上证明该方法与弃风惩罚方法原理上的等效性。仿真算例验证了该方法的有效性。仿真结果表明该方法能够显著减少弃风,在不降低电网企业利益的同时,提高火电和抽蓄电站参与风电消纳的积极性,增加风电企业的收益。     

观点

蒋莉萍：大规模开发风电将推高电价 2011年1月27日,国家电网能源研究院蒋莉萍称由于风电具有间隙性．输电线路的利用率低,到达受端电网的落地电价为受端火电标杆电价的2倍左右．远远高于当地风电标杆电价：同时．为了缓解风电对电网的冲击．需要建设备用火电机组或燃气发电机组．或者建设抽水蓄能储电设施。大规模开发风电将导致电力系统综合运营成本提升．进而推高电价。     

基于熵值模糊层次分析法的碳化硅负荷接入位置对电网影响评估

高载能负荷参与需求侧响应已成为促进新能源消纳的重要举措,未来新型电力系统面临新能源占比不断提高及高载能负荷大规模接入的情况。亟需研究高载能负荷大规模接入对电网影响,以合理规划新能源机组与高载能负荷在配电网中的位置与容量。为此,以碳化硅负荷为研究对象,基于Matlab/Simulink仿真平台构建含高比例风电的IEEE33节点系统。基于参数摄动法,从电能质量、技术经济性、安全性3个方面评估风电机组与碳化硅负荷不同接入位置对电网的影响。应用熵值模糊层次分析法对仿真结果进行综合评估;评估结果与理论分析一致,验证了熵值模糊层次分析法的有效性。     

基于松弛功率的含风电场上下级电网有功调度优化

风电大规模集中接入给电力系统有功调度与控制带来新的挑战。依据风电调度权的不同,提出含风电的上、下级电网交互式协调调度策略,同时提出松弛联络线功率和松弛风电功率的概念,并将此松弛功率作为上、下级交互调度的接口,以应对风电功率波动对电网调度造成的影响并最大限度提高风电的接纳能力。在此基础上建立经济性最优的调度模型。由于涉及不同区域的调度问题,对风电功率和联络线功率成本采用边际成本的定价形式并对边际成本的不同确定方式进行分析研究。仿真结果表明,采用调度权在下级调度方式并将两区域边际成本的均值作为联络线功率成本调度时,全系统经济性最好。     

风电接入对地区电网影响及控制策略研究

以未来大容量风电不断接入地区电网为背景,研究风电接入对地区电网的影响及相应的调度控制策略。首先以潮流分析为核心,提出一种基于随机潮流计算的风电仿真方法;其次针对电网典型运行方式、不同风电机组模型,通过仿真计算检验区域电网在不同风电接入水平下的变化特性,进而分析风电接入对电网稳定的量化影响;最后提出适用于地区电网现状的调度控制策略。     

减少弃风损失的储能容量和布局优化研究

针对我国大规模风电接入地区因系统调峰能力不足引起的大量弃风问题,提出采用大容量储能电池提高系统调峰能力、减少弃风损失的储能充放电策略。基于所提出的储能恒功率充放电策略,建立储能电站容量和布点优化的数学模型,并采用遗传算法进行求解。该模型以储能电站的投资和运行成本、网络损耗、调峰不足弃风及风电送出通道阻塞弃风损失之和最小为优化目标,考虑了储能电站的峰谷电价收益、计及了风力发电的碳减排效益,并满足电网的安全运行约束。最后,利用IEEE RTS79系统进行储能布局优化分析,验证了方法的有效性。应用该方法能够为解决大规模风电并网地区的弃风问题提供技术解决方案。     

大规模风电并网无功电压运行风险及应对措施

针对大规模风电接入省级电网的典型场景,在风电出力静态波动、风速快速大幅变化、风电规模化脱网等不同扰动情况下,评估了电网及风电场静态、动态无功电压运行风险,根据无功电压的不同波动特性,采取不同的无功电压控制方法,并对控制结果进行了仿真验证,提出了大规模风电并网的无功电压控制思路。     

综合考虑运行效率和弃风损失的输电网规划

现有的电网规划大多以经济性最优为目标,很少将运行效率因素和弃风损失考虑到电网规划中。为了适应风电的大规模并网运行,提高电网规划的科学性,该文从电网的网络结构和线路的传输特性出发,构建了线路运行效率的评价指标体系;提出了一种基于有功潮流介数的电网运行效率评价方法,该方法能够综合考虑线路的拓扑结构、有功潮流分布和线路的重要程度来评价电网的总体运行效率;建立了考虑投资成本、运行成本、弃风损失与电网运行效率的输电网规划优化模型;运用改进二进制量子粒子群算法求解18节点系统算例,并对规划结果进行综合评估。实际算例表明,该文的方法能够得到较合理的电网规划方案,为考虑风电并网的电网规划的综合评估提供参考。     

含风电的电力系统调度经济性评价

针对风电并网后不同的电力系统调度策略,以电力系统经济性为目标,构建了包括发电厂经济性和电网经济性在内的电力系统经济性评价指标体系,考虑评价指标特点及评价对象特征,提出熵权-层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)组合定权的逼近理想解的排序方法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS),在不同的风电接入水平下,对弃风量最小调度,传统经济调度,环境经济调度,计及风电成本调度4种典型的含风电的电力系统调度进行经济性评价研究。以10机系统为算例,验证了该评价方法的可行性,从经济性角度为风电调度策略的制定和决策,以及促进风电健康并网提供了参考。     

全寿命周期成本在海上风电输电方式经济性评估中的应用

建立了基于全寿命周期成本(LCC)的海上风电输电方式经济性评估模型,统筹考虑了海上风电输电系统的初始投入成本、运行成本、维护成本、故障成本和废弃成本,寻求在保证安全可靠下在全寿命周期内的经济性和持续性最优方案 比较了用于海上风电接入的高压交流输电、传统的高压直流输电和柔性直流输电方式,根据其特点以典型的输电工程为例,分析了不同输送距离和不同传输容量下各输电系统的LCC情况,给出了各种输电方式的LCC适用范围.算例分析表明,该方法可以克服传统评估方法的片面性,得到更科学、全面的经济性评估结果,具有很好的实用价值.     

大规模风电接入对电网静态电压稳定性影响机理研究

从静态电压稳定性角度出发,采取PV曲线方法,综合有功功率裕度和电压-有功灵敏度指标,从机理上分析风电接入后对地区电网电压稳定性的影响,以及风电场无功功率支撑和电网强度对稳定指标的影响,研究结论表明提高无功功率支撑和改善电网结构可有效改善风电接入后的电压稳定性。最后,以我国某风电汇集系统为案例进行仿真研究,验证大规模风电接入对电压稳定性的影响,并提出提高风电接入地区电压稳定性的措施。