基于安全穩(wěn)定和風(fēng)電效能的電網(wǎng)可接納風(fēng)電能力研究.pdf

1、風(fēng)電是當(dāng)前最具競爭力的低碳能源，其對于降低系統(tǒng)能耗水平、減少溫室氣體及污染物排放有顯著作用。隨著世界范圍內(nèi)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷訴求，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)一直保持高速發(fā)展的勢頭，風(fēng)力發(fā)電規(guī)模也呈現(xiàn)逐年增長趨勢。由于風(fēng)電的波動性較強(qiáng)，在滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，風(fēng)電并網(wǎng)將引起常規(guī)火電機(jī)組偏離經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域，甚至頻繁啟停，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)電成本不降反升，溫室氣體及污染物排放量不減反增，較高的風(fēng)電接入水平使得電網(wǎng)在消納風(fēng)電時需要付出額外的調(diào)節(jié)代價，而我國目前

2、實(shí)行的可再生能源法給予了風(fēng)電調(diào)度優(yōu)先權(quán)，保障其可被全額消納。隨著風(fēng)電規(guī)劃建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電并網(wǎng)容量不斷增加，以政策法規(guī)推動風(fēng)電全額消納的做法值得反思。
　　在2010年《可再生能源法》修訂前，全額保障性收購風(fēng)電給山東電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行帶來非常大的壓力，考慮到山東電網(wǎng)的電源條件、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性以及風(fēng)電特性，電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)不可能做到全額保障性接納。山東電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)中，火電裝機(jī)比重大，受電網(wǎng)調(diào)峰資源制約，接納風(fēng)電已有困難，尤其是在冬季

3、供暖期間，在負(fù)荷低谷時段為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行而限制風(fēng)電出力的情況時有發(fā)生。根據(jù)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，山東電網(wǎng)風(fēng)電受限較為嚴(yán)重，有必要在系統(tǒng)調(diào)峰能力的約束下，對山東電網(wǎng)實(shí)際可接納風(fēng)電能力進(jìn)行初步評估。
　　風(fēng)電具有間歇性、不可預(yù)測以及不可控等特性，在研究設(shè)計(jì)電力市場機(jī)制的過程中必須考慮接入風(fēng)電后電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行問題。隨著千萬千瓦級風(fēng)電基地的規(guī)劃開發(fā)，省內(nèi)常規(guī)機(jī)組的調(diào)整能力可能不足以覆蓋風(fēng)電出力的波動，研究設(shè)計(jì)有效機(jī)制使省外機(jī)組參與跨省調(diào)

4、整，和周邊省份建立良好暢通的調(diào)度與市場關(guān)系，在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻等資源的整體優(yōu)化協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能資源在更大的范圍內(nèi)的合理有效利用，具有更加深遠(yuǎn)的意義。
　　本文首先基于山東電網(wǎng)的電源條件、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性以及風(fēng)電特性等，在電力系統(tǒng)綜合程序(PSASP)中搭建了暫態(tài)仿真模型，分析了規(guī)?；L(fēng)電接入對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響，配合山東電網(wǎng)在榮成變電站進(jìn)行了現(xiàn)場短路試驗(yàn)，重新評估了短路容量比法指導(dǎo)風(fēng)電場單點(diǎn)接入的適用性;其次，針對限

5、制省級電網(wǎng)可接納風(fēng)電能力的瓶頸因素，基于系統(tǒng)調(diào)峰能力約束，構(gòu)建了電網(wǎng)可接納風(fēng)電容量計(jì)算模型，考慮常規(guī)火電機(jī)組、抽水蓄能電站和聯(lián)絡(luò)線調(diào)峰能力，計(jì)及省內(nèi)負(fù)荷和風(fēng)電功率的同時率以及風(fēng)電場之間的同時率，計(jì)算山東電網(wǎng)在規(guī)劃水平年各月份可接納風(fēng)電容量;最后，為解決風(fēng)電優(yōu)先全額接納與電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度之間的尖銳矛盾，在可再生能源配額制即將出臺的政策背景下，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中考慮配額政策約束，對風(fēng)電進(jìn)行靈活調(diào)度，充分利用臨近省份調(diào)峰資源，減少棄風(fēng)電量，提高風(fēng)電