风电供热提高低谷风电消纳能力评估

随着中国风电开发利用规模持续扩大,风电并网运行和市场消纳已成为风电发展的制约因素,特别是在冬季夜间负荷低谷时段．受热负荷影响．风电弃风问题尤为突出。在中国东北、西北等风能资源丰富、冬零采暖期长、热电联产机组比重高的地区开展风电低谷供热。对于促进风电消纳、缓解风电冬季运行困难具有重要作用．中国已经开展风电供热试点。研究了风电供热的原理,并结合风电供热实践特点,分析了风电供热的运行特点、风电供热对于提高低符风电消纳能力的作用以及风电供热的前景．结合案例对风电供热提高风电消纳能力的作用进行了定量分析。案例研究表明,风电供热有利于提高低,谷风电的消纳能力,但就中国目前风电供热运行特点而者,其提高低谷风电消纳能力的潜力有限．要完全解决低谷时段的风电消纳问题还需要考虑其他措施。     

中国风电运行消纳相关问题研究

随着中国风电高速发展,风电消纳能力不足和弃风问题已成为社会关注的焦点,也是新能源发展中亟需解决的问题.在对比欧美国家风电发展特点的基础上,分析中国风电发展速度快、大规模集中开发、高电压、远距离输送且间歇性及随机性明显等特点.指出电源结构性矛盾和跨省跨区电网输送能力不足是影响中国风电消纳的主要原因.从跨省跨区电网建设、优化电源结构和完善配套政策等方面提出了发展思路.     

基于蓄热电锅炉的风电消纳效益研究

针对"三北"地区电网冬季供暖期面临着大量弃风问题,提出了蓄热电锅炉的风电消纳模式,介绍蓄热电锅炉的风电消纳原理,进行了环境、经济效益分析,结果表明,采用蓄热电锅炉进行风电消纳,既能解决弃风问题,又能解决煤炭供热污染物的排放问题,使用风电替代传统煤炭供热,每年可节煤5 799.22t,减少CO210 195.78t、SO25.70t、NOx41.95t和烟尘1.92t排放量,在补贴风电场利用时间的前提下,项目资本金净利润率可达24.62%,环境、经济效益显著。     

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。     

北京电网风电发展与消纳能力

结合北京地区风力资源分布情况及风力发电的并网现状,对北京地区风力发电的发展情况进行了预测。预测内容包括规划风力发电的输出特性,以及“十三五”期间北京地区风力发电的发展情况。提出了一种以电网的负荷特性、常规电源调峰能力、新能源处理特性及外受电力交换情况作为边界条件的风电消纳计算方法。运用该方法对北京电网“十二五”末及“十三五”末对风电的消纳能力进行了计算,并提出了促进北京电网风电发展的相关技术措施。     

基于调峰裕度分析的电网风电消纳能力研究

风电接入电网后,出力具有波动性、不确定性,不具备传统火电厂输出稳定、可调度的特点,大规模风电的集中并网,电网的调峰能力已成为制约风电消纳的主要因素。根据2014年黑龙江省的实际数据,基于调峰裕度的方法分析了黑龙江电网风电的消纳情况,对黑龙江省风电的健康发展具有借鉴意义。     

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。     

基于电锅炉的热电厂消纳风电方案及其国民经济评价

针对当前中国"三北"电网在冬季供暖期面临大量弃风的问题,提出了热电厂通过配置电锅炉来解耦其"以热定电"约束,进而降低强迫出力消纳弃风电力的方案。文中介绍了方案的基本运行原理,讨论了方案实施的机制条件,建立了评价方案节煤效益和国民经济性的数学模型,分析了其影响因素。理论和算例分析均表明,在当前国内"三北"地区各弃风严重的电网中,实施该方案具有明显的节煤效果和国民经济可行性。     

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。     

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。     

高弹性电网下新能源消纳研究

为制定新能源合理性发展战略,文中提出了一种高弹性电网下新能源消纳方法。首先,分析了新能源并网影响;然后,构建了高弹性电网下新能源消纳框架,通过电源、电网和负荷方面协调调度,提升新能源消纳能力,并提出多种新能源消纳项目;最后,通过案例仿真采用“移动变压器”和退役电池接入方案减小等效负荷峰谷差,提高系统调节能力,通过移动变压器灵敏性分析得到退役电池最佳配置容量,结果证明了所提方法对新能源消纳的促进作用。     

风氢耦合发电技术研究综述

风氢耦合发电已成为一些发达国家解决风电上网"瓶颈"问题的重要手段。文中阐述了风氢耦合发电的概念和结构,并在总结风氢耦合发电相关国际研究动态和成果的基础上,为中国风氢耦合发电技术的发展提供了建议。首先,介绍了风氢耦合发电技术的发展历程,通过对典型风氢耦合发电结构的介绍,引出风氢耦合发电的概念和特点。然后,总结了风氢耦合发电技术在一些发达国家的发展概况和研究进展,并提炼出现阶段风氢耦合发电研究中的关键问题和相关研究现状。最后,结合中国的能源战略和电力发展现状,对风氢耦合发电技术在中国的发展潜力和应用形式进行了探讨。     

虚拟发电厂在大规模风电并网中的应用

风电的间歇性、远距离、大规模、难预测等特性使其接入电网对电力系统规划建设、生产运行、安全稳定造成重大影响。针对电力系统实时调度模式下大规模风电场并网调度难题,提出了虚拟发电厂的设想,通过把某区域的风力发电机组和常规水、火电机组及其他储能设备进行等效实现电网功率有效控制。以某千万kW风电基地为例,建立了虚拟发电厂数据模型并采用实际电网运行数据验证了方案的可行性。     

计及储能系统的跨区域风电消纳模型

中国正面临着严峻的弃风问题,鉴于电力外送能够扩大风电的消纳范围,而储能系统能通过削峰填谷增加夜间负荷水平,引入储能系统构建跨区域的风电消纳模型。模型以能耗最小为目标,综合考虑区域间供需平衡、输电容量、系统备用、储能系统充放电均衡等约束,通过优化对比分析储能系统引入对风电消纳的促进作用。优化结果表明:通过扩大消纳空间,降低了风电的弃风水平,储能系统的接入有助于改善系统负荷的昼夜分布状况,进一步扩大风电在夜间的消纳比例。     

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。     

大规模消纳风电的常规水电运行方式

在中国风电迅猛发展和大规模接入电网的背景下,结合风电运行特性和电网安全需求,提出了大规模风电接入电网后水电年度运行方式的制定原则和原理,建立了考虑水电调峰对风电消纳贡献的水电运行调度数学模型。以东北电网桓仁水电厂为例,模拟计算了典型来水方式下的水电运行方式,计算结果表明该方法有利于提高电网的清洁能源消纳比例。     

长周期大范围风电消纳的电力电量联合优化模型与应用

为解决目前中国面临的风电消纳难题,提出利用多元发输电资源在年度、月度等长时间周期,以及在跨区跨省等更大范围协调消纳,可提升风电等清洁能源的消纳水平。建立以系统运行成本最小为目标的长周期大范围风电消纳的电力电量联合优化模型,解决了时段耦合的电力电量联合优化建模,多元发电、发输电协调优化建模等长周期优化的关键问题,通过混合整数规划加以求解,实现了长周期大范围风电消纳的定量决策。利用某区域电网的电力系统实际算例对模型进行测试,算例分析表明,模型能够在长周期协调优化不同类型的发电机组与输电线路,提升风电消纳水平。     

基于智能合约与可交易能源控制的风电消纳辅助决策技术

随着风电装机容量的不断增长,风电消纳一直是电网运行的关键课题。基于近期学术界广泛关注的可交易能源(transactive energy,TE)系统的理念,文章提出了通过可交易能源控制(transactive energy control,TEC),以一系列交易合约作为控制手段实现风电消纳的技术框架。进一步将智能合约技术与可交易能源控制结合,由各交易方提出各自的交易逻辑,通过智能交易辅助决策形成一系列智能合约,从而实现风电消纳的控制目标。基于IEEE-30节点系统的算例验证了该控制方式的有效性。     

功率波动下风电并网中的储能技术优化

由于风电功率的波动,大规模风电并网对系统冲击较大。提出一种风电并网的储能技术优化方法,首先通过时间序列法,获取不同时间段的风速样本,构建风速周期性预测模型,基于预测到的风速数据,采用神经网络法构建风速-功率模型,计算出平稳性良好的风电功率波动周期,依据周期对储能过程进行合理配置,优化储能过程。测试结果表明,在误差较小的周期内,风电并网系统的储能平稳性较高,对系统冲击较小。