[00132785]電力系統中長期優化運行的中長期風電出力模型建模方法

1.課題來源與背景 該專利來源于國網甘肅省電力公司科技項目《大規模風電基地優化運行理論及方法研究》。目前,甘肅風電并網容量超過1200萬千瓦、光伏并網容量超過600萬千瓦,新能源占到全省總裝機容量的40%以上,新能源已經成為第二大主力電源。面對我省新能源大規模集中并網、遠距離送出的特點,急需研究風電、光伏等新能源電力系統中長期優化運行的中長期風電出力優化技術。 2.研究目的與意義 本發明專利的目的在于,針對上述問題,提出一種電力系統中長期優化運行的中長期風電出力模型建模方法,以實現較好地計算風力發電的隨機性、波動性、地域性、雙向調峰性以及與負荷的相互關系的優點。本發明專利通過對在電力系統日高峰時段、日低谷時段和日腰荷時段風電出力的計算,并對日腰荷時段風電出力數據進行優選,在合理計及風力發電的容量替代效益,保證電力系統運行可靠性水平考慮風電出力雙向調峰特性,保證電力系統調峰平衡,充分發揮風電資源節能減排效益,保證風電發電量利用率最高,充分計及風電可調度性低特點,正確模擬風電出力的隨機性及波動性,符合電力系統中長期優化運行模擬工程實際,達到較好地計算風力發電的隨機性、波動性、地域性、雙向調峰性以及與負荷的相互關系的目的。 3.主要論點與論據 為了充分考慮風力發電的電量效益,需對上述獲得的初始風電出力典型日曲線進行等效電量的修正。在修正風電出力曲線時,為了保持研究周期內風電出力對電力系統容量效益、調峰需求的影響,僅對于其腰荷時段的風電出力進行等電量修正,具體修正步驟如下： 步驟一：根據m月風電實際出力求得風電場該月日平均風電發電量 ,D為該月的天數; 步驟二：對所得的初始風電出力典型日曲線 進行逐時加和,得到此風電曲線的日發電量總和Em; 步驟三：對原始風電出力典型曲線的腰荷時段出力進行等比例修正,其修正系數為： 4．創見與創新 本發明專利主要包含以下創新點： 本發明專利通過得到某一置信水平 下風電典型日出力曲線。通過選取合適的 ,可以得到綜合考慮風電出力電力平衡、調峰平衡及電量平衡的各月典型日風電24小時出力曲線。利用本模型取得的風電出力曲線進行含風電系統中長期優化運行模擬計算,在計及風電出力波動性、隨機性及雙向調峰性等特性的基礎上,能夠較好地確保含大規模風電電力系統運行的可靠性及調峰裕度。 5．社會經濟效益、存在的問題 該專利成果通過風力發電出力的特性統計分析可以發現,由于受風能資源狀況的影響,風電出力隨機波動性強且容量可信度不高,大多數情況下呈現明顯的反調峰特性。這些特性使得大規模風電接入電網后,系統內傳統機組調峰、調頻壓力增大,旋轉備用容量增加,系統的安全可靠性下降,調度部門安排機組出力計劃變得更加困難。尤其是對于電力系統中長期運行的機組出力計劃的制定,此時風電出力難以預測,誤差難以估計,且隨著風電裝機規模的不斷增大,風電并網給電力系統中長期運行規劃帶來的影響也越來越顯著。由此,研究含大規模風電電力系統中長期優化運行方法對于充分利用可再生能源發電,節約一次能源消耗,提高電力系統發電的經濟性和可靠性具有重要意義。 6.歷年獲獎情況：無。