一、為什么要進行風電能力評估?
我國風電發(fā)展迅速,截至2014年底風電裝機容量已超過100GW,但棄風問題十分嚴峻,2014年棄風電量為13TW·h,折合經(jīng)濟損失65余億元。與此同時,中國政府承諾于2020年風電裝機容量達200GW,需要在未來一段時間內(nèi)繼續(xù)大力發(fā)展風電。一個科學合理的風電規(guī)劃對于減緩風電棄風問題與維持風電的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要,而風電消納能力的評估結(jié)果可以作為風電規(guī)劃的有力依據(jù)。
二、影響風電消納能力的因素有哪些?
影響風電消納能力的主要因素可以概括為四個方面:發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)以及機制政策。發(fā)電側(cè)的影響因素包括風電場的出力特性、系統(tǒng)的裝機結(jié)構(gòu)、常規(guī)機組的調(diào)節(jié)能力、系統(tǒng)的備用能力、系統(tǒng)的調(diào)頻能力等;電網(wǎng)側(cè)的影響因素包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及輸電線路傳輸容量極限;用戶側(cè)的影響因素主要包括負荷的峰谷特性以及需求側(cè)響應能力等;機制政策主要包括風電的上網(wǎng)電價、風電場發(fā)電補貼政策等。這些因素的綜合作用,共同決定了電力的風電消納能力。本文主要考慮技術(shù)層面的因素,在風電消納能力評估過程中可綜合考慮多因素的影響。
三、如何進行風電消納能力概率性評估?
風電消納能力評估方法可分為確定性方法與概率性方法兩種。確定性方法通過設(shè)定若干典型運行方式、建立邊界條件場景庫的方式來對風電消納能力進行評估,旨在研究典型或極端情況下系統(tǒng)消納風電的能力大小;概率性方法關(guān)注于系統(tǒng)內(nèi)的不確定性要素對風電消納能力的影響,得到概率性的風電消納能力評估結(jié)果。
在給定允許棄風容忍度時,本文將風電消納是否成功看作隨機事件。首先,基于風電出力特性分析結(jié)果進行風電場出力運行模擬,生成風電出力場景庫;然后,將風電出力場景庫與系統(tǒng)負荷場景庫組合生成系統(tǒng)運行場景;進一步,對各系統(tǒng)運行場景進行系統(tǒng)運行模擬,在模擬中考慮多影響因素的約束;最后,通過統(tǒng)計所有系統(tǒng)運行場景的風電消納情況,可以得到最終的概率性風電消納能力評估結(jié)果。
四、該方法具有哪些優(yōu)點?
該方法可以綜合考慮與風電消納相關(guān)的多種因素,主要有調(diào)峰能力、調(diào)頻能力、負荷跟蹤能力、旋轉(zhuǎn)備用能力和網(wǎng)絡(luò)輸送能力,能夠?qū)︼L電消納能力進行概率性的多維度評估,通過取舍考慮的影響因素找出制約風電消納的短板因素。另外,本文提供了一個具有通用性的風電消納能力評估框架,電力系統(tǒng)在實際應用中可以根據(jù)自身特點,對約束條件進行靈活取舍。
五、基于多場景運行模擬的風電消納能力評估效果如何?
本章采用基于新英格蘭電力系統(tǒng)簡化而得到的IEEE39節(jié)點標準測試系統(tǒng)來進行算例分析,系統(tǒng)內(nèi)的兩臺機組分別由兩個風電場取代,風電裝機容量分別為804MW和933MW。運行模擬的約束條件分為如下幾類:基本約束(BC)、調(diào)峰約束(PRC)、調(diào)頻約束(FRC)、備用約束(SRC)、負荷跟蹤約束(LFC)、網(wǎng)絡(luò)約束(GTC)。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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