基于安全穩(wěn)定和風電效能的電網可接納風電能力研究.pdf

1、風電是當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。隨著世界范圍內能源結構調整的不斷訴求，我國風電產業(yè)一直保持高速發(fā)展的勢頭，風力發(fā)電規(guī)模也呈現(xiàn)逐年增長趨勢。由于風電的波動性較強，在滿足電網安全穩(wěn)定運行的前提下，風電并網將引起常規(guī)火電機組偏離經濟運行區(qū)域，甚至頻繁啟停，導致系統(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，較高的風電接入水平使得電網在消納風電時需要付出額外的調節(jié)代價，而我國目前

2、實行的可再生能源法給予了風電調度優(yōu)先權，保障其可被全額消納。隨著風電規(guī)劃建設規(guī)模的不斷擴大，風電并網容量不斷增加，以政策法規(guī)推動風電全額消納的做法值得反思。
　　在2010年《可再生能源法》修訂前，全額保障性收購風電給山東電網調度運行帶來非常大的壓力，考慮到山東電網的電源條件、電網結構、負荷特性以及風電特性，電網調度機構不可能做到全額保障性接納。山東電網電源結構中，火電裝機比重大，受電網調峰資源制約，接納風電已有困難，尤其是在冬季

3、供暖期間，在負荷低谷時段為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行而限制風電出力的情況時有發(fā)生。根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)分析，山東電網風電受限較為嚴重，有必要在系統(tǒng)調峰能力的約束下，對山東電網實際可接納風電能力進行初步評估。
　　風電具有間歇性、不可預測以及不可控等特性，在研究設計電力市場機制的過程中必須考慮接入風電后電網的調度運行問題。隨著千萬千瓦級風電基地的規(guī)劃開發(fā)，省內常規(guī)機組的調整能力可能不足以覆蓋風電出力的波動，研究設計有效機制使省外機組參與跨省調

4、整，和周邊省份建立良好暢通的調度與市場關系，在大范圍內實現(xiàn)系統(tǒng)調峰、調頻等資源的整體優(yōu)化協(xié)調，實現(xiàn)風能資源在更大的范圍內的合理有效利用，具有更加深遠的意義。
　　本文首先基于山東電網的電源條件、電網結構、負荷特性以及風電特性等，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電接入對電網安全穩(wěn)定運行的影響，配合山東電網在榮成變電站進行了現(xiàn)場短路試驗，重新評估了短路容量比法指導風電場單點接入的適用性;其次，針對限

5、制省級電網可接納風電能力的瓶頸因素，基于系統(tǒng)調峰能力約束，構建了電網可接納風電容量計算模型，考慮常規(guī)火電機組、抽水蓄能電站和聯(lián)絡線調峰能力，計及省內負荷和風電功率的同時率以及風電場之間的同時率，計算山東電網在規(guī)劃水平年各月份可接納風電容量;最后，為解決風電優(yōu)先全額接納與電網經濟調度之間的尖銳矛盾，在可再生能源配額制即將出臺的政策背景下，在實際生產運行中考慮配額政策約束，對風電進行靈活調度，充分利用臨近省份調峰資源，減少棄風電量，提高風電