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。     

东北地区风电“弃风”现状及分析

我国东北地区的风电并网难问题已经成为制约当地风电产业规模化发展的瓶颈。本文以东北地区吉林省和蒙东地区这两个我国"弃风"限电最严重的区域为例,系统阐述和分析了该区域"弃风"现象突出的原因,并提出适用于我国东北地区"弃风"限电现象的相关对策,为减少风电产业"弃风"限电提供了基本思路和数据支持。     

风电弃风与水电弃水因素分析

介绍了中国风电发展现状以及与国际上风电发展模式的不同特点.对当前存在的风力发电弃风与水力发电弃水现象的合理性进行分析,给出了相应的措施与建议.提出应大力发展清洁能源,并尽力做到少弃风、少弃水.     

国内外风电弃风现状及经验分析

从调峰能力不足、配电线路阻塞和输电容量不足等方面深入分析了风电弃风的主要原因,描述了近期美国、德国、西班牙和丹麦等世界风电大国的弃风现状,研究了上述国家风电弃风的管理及政策机制,并在此基础上提出了对我国风电弃风现象的基本认识。     

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。     

风电对调峰的影响及其合理利用模式研究

要解决风电消纳困难问题必须研究大规模风电接入对电力系统调峰的影响。鉴此,以概率化分析方法进行此项研究,考虑风电接入的时序生产,分析江苏电网2020年调峰能力与弃风电量以及系统运行成本的关系。结果表明,允许适度(少量)弃风可大大减少系统抽水蓄能装机需求,使系统调峰运行更加优化,减少燃煤机组的启停次数和降低系统的总体运行成本。因此,建议我国在"风电全额收购"的框架下进行政策微调,充分考虑电力系统多样性,允许根据实际情况采取适度弃风策略。     

电力系统弃风指标和弃风序列建模研究

随着弃风电量的快速增加,弃风问题已经引起社会的广泛关注。提出了电力系统弃风序列评价指标：弃风时段分布,弃风持续时间以及弃风持续电量。提出了一种基于时序生产模拟的弃风序列建模方法,该方法通过建立新能源消纳最大的时序生产模型,计算得到弃风序列。通过实际弃风序列和仿真弃风序列特性的对比,验证了基于时序生产模拟的弃风序列建模方法的有效性;同时模拟结果显示,高比例风电接入背景下,长弃风持续时间下的弃风电量占比大幅提高,弃风问题更加突出。     

内蒙古电网大规模风电消纳问题分析研究

针对大规模风电接入给内蒙古电网带来的风电消纳问题,分析了风电并网对电网电压、暂态及频率稳定性,风电场短路电流、谐波对电网保护以及风电对系统备用容量和调度调峰的影响.结合内蒙古风电发展的实际情况,提出提高风电消纳能力的方法建议,即利用分布式能源互补、储能协调相关技术提高风电并网的友好性,以及通过增强风机并网特性和风电调度运行能力,更好地提高风电并网的安全性.     

风电年最大弃风电量计算方法及分析

为最大限度保障风电消纳,在规划论证风电装机规模过程中,有必要定量分析风电装机规模与弃风率、消纳风电电量占全社会用电量比重等指标之间的关系。提出年最大弃风电量的概念,基于风电出力和负荷持续曲线,提出了一种计算年最大弃风电量方法,并根据对持续曲线的近似,推导了年最大弃风电量的估算公式;计算最大弃风率与风电电量保证消纳比例等指标,可为风电规划设计提供参考。最后,通过算例分析验证了该方法的有效性。     

蓄电池协调电锅炉消纳弃风控制策略

为减少弃风,将风电以电锅炉风电采暖的方式接入电网,并引入蓄电池储能装置,建立蓄电池协调电锅炉消纳弃风小型电力系统模型,提出蓄电池协调电锅炉消纳弃风联合控制策略。利用DIgSILENT/PowerFactory仿真软件,通过控制电锅炉与蓄电池,对比分析系统加入控制策略前后弃风消纳的情况。仿真结果表明,该控制策略能有效促进系统对风电的消纳。     

利用负荷需求响应提高大规模风电并网能力

提出利用负荷需求响应提高大规模风电并网能力的多目标优化方法。该方法按照负荷需求响应的特点,将响应负荷分为可中断负荷和用电激励负荷2个部分,并定义两者对等效负荷数据的概率密度函数和调峰容量的影响。通过量化需求响应与系统收益及调峰容量之间的比例关系,提出收益优化目标函数和调峰容量目标优化函数,利用模糊优化方法对多目标优化函数进行求解。以陕甘宁青夏季的等效负荷数据为例,对该算法进行验证,结果显示在更广的范围内配置风电时,利用负荷需求响应可有效提高电网调峰能力,扩大风电并网规模并提高系统的经济效益,为调度规划决策人员提供理论依据。     

考虑风电不确定性的蓄热式电采暖消纳弃风经济性分析

针对冬季采暖期我国北方地区严重弃风和燃煤导致的空气污染问题,综合考虑风电预测误差及供给价格弹性,以采暖期系统运行成本最小为优化目标,构建基于终端热负荷特性的电锅炉日前优化调度模型,并在电力市场背景下分析了蓄热式电采暖供暖系统的运行经济性。通过引入储热装置来更加合理地利用各时段弃风电量,从而进一步提高供热系统运行经济性。在求解阶段,采用CPLEX软件包下的分支定界法(BBA)对模型求解,并通过具体算例仿真结果验证了所提方法的有效性。     

大规模风电并网系统控制问题综述

随着国家能源结构的调整,风电并网系统的规模迅速扩大,大规模风电并网对电网安全稳定运行会带来很大冲击。介绍了中国风电发展的整体概况,分析了风电并网对电力系统运行的影响因素,综述了风电并网系统控制技术的研究现状与发展方向。     

基于修正风速的风电并网运行弃风电量评估

弃风电量评估是风电并网安全稳定运行的基础,从风能利用系数函数出发,对测量风速进行了修正,并对某风场的弃风电量进行了评估。首先从弃风电量评估的重要性出发,阐述了弃风电量评估条件及相关标准;然后根据弃风电量评估要求对弃风电量评估进行了理论分析,得到弃风电量计算模型,该模型主要通过风能利用系数来修正风速进而计算理论与实际电量;最后通过实际风场的数据计算得到弃风电量数值,为风电并网的进一步研究提供了理论依据。     

三种弃风消纳方案的节煤效果与国民经济性比较

蓄热、风电供热和抽水蓄能是当前三种可行的弃风消纳方案。为比较三种方案的优劣,建立了评价节煤效果和国民经济性的相关模型,并进行了理论与算例分析。结果表明,在当前东北—华北—西北(简称"三北")地区严重弃风的情况下,三种方案均具有很好的节煤效果和国民经济性;但蓄热方案提供单位容量风电接纳空间的投资最少,且节煤效率(消纳单位弃风电量时的节煤量)最高,因而具有更好的国民经济性指标及承受未来弃风不确定性风险的能力。     

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。     

我国风电消纳问题研究

通过分析我国风电发展现状和发展特点,从技术因素和经济政策因素方面研究了制约风电消纳的原因,针对我国具体国情,提出了改善风电消纳的具体措施,即大力突破风电并网技术、建设大容量跨区送电工程及完善相关配套政策法规等,促进我国风电产业健康有序发展。     

基于调频层面的风电弃风分析

弃风已经成为制约风电产业发展的关键问题。弃风造成的原因主要有调峰调频能力和输电能力不足等。从调频层面来看,当电网频率越上限时,可依据电网调度部门指令控制风电场有功功率输出,甚至分步切除风电机组。为了分析调频层面分钟级的应急性弃风,利用有功功率盈余时风电场切机的调频灵敏度指标,选择最合适的风电切机策略,并基于频率越限过渡时间与负荷功率变化量的关系选取弃风的调频困难典型时段,再结合所选的风电切机策略,估算调频层面全年规划方案弃风电量。最后,基于DIg SILENT/Power Factory分析软件,利用我国某区域2020年规划电网算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

利用低温省煤器吸纳弃风电量研究

为了解决我国冬季弃风严重的问题,提出了一种利用低温省煤器原有热力系统来吸纳弃风电量的方法,该方法建设成本低、维护简单、效率高且不会对环境造成污染。通过对江苏南热发电有限责任公司1号机组试验分析可知,该方法可以最大限度降低机组能耗,避免由于气候原因造成资源浪费,能够吸纳的弃风电量非常可观。     

大规模风电接入电网及市场消纳问题分析

目前风电外送与接入是电网企业与风电开发企业矛盾比较集中的焦点问题.我国风电场主要分布在距负荷中心较远的地区,电网结构相对薄弱,电网建设对风电开发存在一定的制约.在我国西北、华北以及东北(尤其是内蒙古东部地区)风电基地集中地区,风电发出的电力无法正常并网,已经成为未来风电发展所面临的最大问题.针对这一难题,以电网运行管理者的视角,从风电侧和电网侧两个方面,对风电并网问题进行了深入研究,找出其中的难点,并作进一步分析.在国外相关实际做法的基础上,对发电侧、负荷侧以及并网风电管理等方面,提出了提高发电机组调峰能力、适当建设快速调节机组、实施峰谷电价等旨在促进我国风电健康有序发展的实用化建议.