酒泉风电跨区消纳模式及其外送方案

随着大规模风电基地的开发利用,电力、电量消纳市场成为制约风电发展的首要问题,没有成熟的解决方案可循。文中就酒泉风电跨省跨区消纳的必要性、酒泉风电的消纳能力、风电接入的辅助服务需求、甘肃风电外送模式、甘肃风电外送功率调节方式、酒泉风电基地外送负荷特性和能源基地直送类型外送成本等基本观点进行了探讨,论证了在多种约束条件下,风电、光电、水电、火电联合打捆外送是近期酒泉风电外送的最可行的选择,最后提出了促进大规模风电输送及消纳的政策性建议。     

跨区电网中风电消纳影响因素分析及综合评估方法研究

目前我国风电并网容量位居世界第一。风电出力的波动性和间歇性使得大规模风电并网要求电力系统留有足够的备用和调峰电源,因此未来电网面临着风电消纳、接入方式及送出通道等方面的挑战。综合考虑网架约束、跨区电力交换以及系统调峰容量等因素,基于时序生产模拟方法,研究了跨区电网风电消纳能力分析模型以及评估方法,提出了提高跨区电网风电消纳能力的措施。最后,以某跨区电网为算例进行分析,验证了所提方法和措施的有效性。     

特约主编寄语

正我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展"十三五"规划(2016—2020年),到2020年,全国风电装机达到210 GW以上,太阳能发电110 GW以上。我国风电81%分布在"三北"地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于"三北"地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。"十三五"期间,依托电力外送通道,国家将推进"三北"地区新能源跨省跨区消纳40 GW。在现阶段,实现新能源跨区消纳主要依靠特高压直流输电技术。根据电力发展"十三五"规划     

甘肃新能源消纳现状及分析

甘肃是国家重要的新能源基地,目前风电和光伏装机分别位居全国第三和第一位,在快速发展的同时也凸显出新能源消纳的瓶颈问题,弃风弃电严重。甘肃省采取多项措施扩大新能源消纳市场,但受经济下行压力持续存在,省内用电市场供大于求、电网外送通道不畅、跨省送电竞争日趋激烈等因素制约,甘肃新能源消纳面临的形势严峻。建议从提高外送电量新能源占比、售电公司全面参与市场、跨省调峰、整合西北新能源和外送通道资源等方面扩大新能源消纳范围。     

跨区直流外送模式对新能源消纳的影响分析及应用

随着新能源并网容量的不断增加,新能源消纳矛盾日渐突出,跨区直流的应用有利于在更大范围内消纳新能源。目前,直流外送交易模式分为中长期外送交易和富余可再生能源跨区现货交易2种,为了研究这2种不同外送模式对新能源消纳的影响,在新能源消纳时序仿真模型基础上,建立了考虑中长期外送交易和可再生能源跨区现货交易2种交易模式的新能源消纳模型,利用该模型分析了不同交易模式对新能源弃电率、外送中的新能源成分、新能源发电量占总发电量比例、直流利用时长等指标的影响。基于西北某省的实际数据开展仿真计算,验证了所提模型的有效性,并应用模型和研究结论对该省的直流计划进行了优化安排,在保证直流利用时长的前提下有效降低了新能源弃电率。     

大规模风电送出能力影响因素分析

随着国家新能源基地的建成,甘肃风电基地将成为世界上最大的风电基地,但同时也面临着巨大的挑战。新能源基地风电主要面临的是输送能力、调频调峰、电力电量消纳和系统稳定四大问题。大规模风电的送出和消纳问题凸显,已直接影响到风电企业的效益和风电行业的发展。为保障新能源基地风电的稳定送出和有效消纳,结合甘肃电网的实际情况,针对甘肃河西地区新能源基地运行以来暴露的风电送出能力问题,分析了西北750 kV主网送出能力和330/110 kV电网就地消纳能力的主要影响因素,以及大规模风电外送对甘肃河西地区电网的影响,提出了提高输送能力和确保系统稳定的措施。     

“支撑新能源跨区输送的新型电网技术”专题征稿启事

正我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展"十三五"规划(2016—2020年),到2020年,全国风电装机达到2.1亿kW以上,太阳能发电1.1亿kW以上。我国风电81%分布在"三北"地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于"三北"地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。"十三五"期间,依托电力外送通道,国家将推进"三北"地区新能源跨省跨区消纳4000万kW。根据电力发展"十三五"规划,扎鲁特—山东等6回特高压直流将输送新能源4700万kW,每回直流配套新能源发电规模都在600万kW及以上。从大规模新能源汇集的送端来看,新能源的间歇式出力特性除了给系统调峰增加压力和困难外,     

东北地区风电运行消纳形势及原因分析

2013年我国风电运行消纳形势总体向好,东北地区风电消纳有所改善。提出了风电并网容量与本地消纳能力比例、风电增长速度与本地负荷增长速度比例、风电并网容量与灵活调节电源比例等关键性指标,对2010—2013年东北地区风电运行消纳现状进行客观评估,分析风电弃风的主要原因,展望2014年东北风电运行消纳形势。分析表明,东北地区风电大规模发展与本地消纳能力、与系统调峰能力不匹配是当前弃风的主要原因。加快跨区电网建设、扩大风电消纳范围是解决东北地区风电消纳问题的根本途径。     

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。     

“支撑新能源跨区输送的新型电网技术”专题征稿启事

<正>我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展"十三五"规划(2016—2020年),到2020年,全国风电装机达到2.1亿k W以上,太阳能发电1.1亿k W以上。我国风电81%分布在"三北"地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于"三北"地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。"十三五"期间,依托电力外送通道,国家将推进"三北"地区新能源跨省跨区消纳4000万k W。根据电力发展"十三五"规划,扎鲁特—山东等6回特高压直流将输送新能源4700万k W,每回直流配     

基于复杂网络的风电消纳能力评估模型改进

传统风电消纳评估方法仅针对电网耗能量进行评估,未对影响电网的其他因素进行综合评估,评估效果较差。提出基于复杂网络的风电消纳能力评估模型进行改进。给出风电消纳能力评估的流程,将当前工作点作为基点,给出符合标准要求的风电消纳的上限值和下限值,获取可靠的风电消纳区间,利用风电消纳区间塑造风电消纳评估的目标函数,对复杂电力网络中的网络能效稳定约束、机组节点出力约束、风电预测约束等方面进行全面验证,评估复杂电网网络特定时间段下的风电消纳能力,完成风电消纳能力评估模型的改进。实验结果表明,所提方法在对电网风电消纳能力进行评估的过程中,具有较高的科学性和实用价值。     

大规模风电下基于模糊场景聚类的网储协调规划方法

受限于已有的电网水平,新建成的风电场难以将大量风电送出。从电网规划建设的角度出发,基于风电就地消纳与跨区消纳结合的思路,通过为风电接入配置储能系统、在现有电网基础上扩展线路构建风电消纳的通道,以现有风电和负荷数据为基础,利用模糊聚类方法提取运行场景的时空特性,提出了扩展规划的多目标优化模型,并利用改进粒子群优化算法进行求解。通过仿真算例从成本、网损、弃风量3个角度验证了规划方案的可行性。     

促进风电消纳的发电权交易优化方法

在可再生能源消纳问题凸显背景下,可再生能源电源尤其是风电与自备电厂间的发电权交易是一种降低弃能、促进消纳的积极尝试。但是目前缺乏对发电权交易机制促进可再生能源消纳效果的中长期评价与优化工具。提出了基于随机生产模拟的发电权交易促进风电消纳效果的快速定量评估方法。首先分析了发电权交易的执行方式并总结了影响其提升消纳效果的主要因素,构建了中长期弃风电量概率评估模型;然后探讨发电权交易对风电出力概率特性曲线的整形作用,并深入分析弃风改善效果与交易容量、启动交易风电理论功率、交易时间之间的关系,从而实现了对发电权交易关键参数的优化。最后通过算例仿真验证了所提算法在月、年时间尺度上进行快速优化与效果评估的有效性。     

基于调峰约束的河北南网风电消纳能力研究

河北省南部电网以火电为主,在河北南网北部的保定地区、东部沿海的沧州地区,具有丰富的风能资源,近几年发展迅速。随着风电的大规模集中并网,电网调峰能力已成为制约风电消纳的主要因素。结合负荷特性、风电出力特性,本文分析了河北南网的调峰能力,提出了通过两个关键约束指标推导计算风电消纳能力的新方法,计算分析了河北南网风电消纳能力。对合理确定河北南网"十三五"风电发展规划提供了重要参考。     

基于等效负荷区间和随机生产模拟的新能源接纳能力快速计算方法

新能源大规模接入电网,对电网的调峰造成了巨大压力,并导致系统弃风率增大,因而快速准确地计算系统常规机组的最优开机容量及其对应的弃风率十分重要。基于此,提出了基于等效负荷区间和随机生产模拟的新能源接纳能力快速计算方法。首先,引入等效负荷区间和可信容量的概念来初步确定传统机组开机容量;然后,运用随机生产模拟中的时序卷积和持续卷积计算各类电源上网电量,利用时序卷积将风电出力和负荷出力及联络线功率在时间尺度上进行序贯卷积,可以准确计算出该区域新能源接纳电量,利用持续卷积可以快速计算出常规机组周期内的发电量;最后,以某省电网为例,对所提模型、算法的有效性进行了验证。该方法可应用于风电电源规划、调度中开机容量的确定、风电场弃风率的快速计算等场合。     

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。     

考虑调峰和电网输送约束的省级系统风电消纳能力分析

随着风电并网容量的增加,调峰和电网输送能力已成为电力系统消纳风电的瓶颈。为直观表达省级系统消纳风电的能力,指导风电发展规划以及未来调度运行工作,结合中国电力系统运行特性,研究了综合考虑调峰约束和电网输送能力约束的风电电量消纳预测方法,并根据中国北方风电富集省份现有的电网条件、电源结构、实际运行方式等信息,对多种场景下两...     

计及含氢储能与电价型需求响应的能量枢纽日前经济调度

为了解耦冷热电联供(combined cool,heat and power system,CCHP)机组“以热定电”的运行约束,提高风电消纳能力,降低社会碳排放,提出了计及含氢储能与电价型需求响应的能量枢纽日前经济调度模型。源侧利用冷、热、电、氢4种储能装置,打破CCHP机组热电耦合约束;荷侧引入电价型需求响应改变用户用电行为,通过优化各机组出力与电负荷曲线,增加风机出力。该模型以系统日运行成本最低为目标,引入弃风惩罚成本增加风电消纳,综合功率平衡等约束,调用Gurobi求解器进行优化求解。对不同场景下能量枢纽的优化结果进行分析,并计算燃油汽车的碳排放量以量化氢燃料电池汽车节约的社会碳排放。结果表明:在电价型需求响应策略下,考虑CCHP与含氢储能的能量枢纽系统在增加风电消纳能力的同时降低了系统的日运行总成本,减少了社会碳排放。     

大规模风电消纳销售电价机制

近年来我国风电装机容量急速增长,并呈现大规模、集中开发的特点,新能源的大规模接入带来了风电大规模消纳的问题,而现有的销售电价机制制约了风电的就地消纳和远距离输送。为促进风电发展,需制订出台有利于新能源大规模消纳的配套电价政策。基于销售电价基本理论,建立了本地消纳和远距离消纳的风电销售定价模型,并利用该模型以甘肃风电为例进行就近消纳和远距离消纳的测算,提出了有利于风电消纳的销售电价策略,证明了模型的有效性。