风电接入配电网消纳能力分析研究

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1、风电接入配电网消纳能力分析研究（国网浙江省电力公司湖州供电公司浙江湖州313000）摘要：随着“十三五”时期国家对于新能源目标的积极推进，风力发电已经成为新能源发电的主要形式，但是风电出力具有随机性和间歇性的特点，并具有明显的反调峰特性。随着风电大规模接入电网，从而给电网的安全稳定运行带来了新的挑战，准确的掌握电力系统对于风电的消纳能力，有助于科学合理风电场建设规划，更可辅助实际运行的调度决策。从风电出力特性及负荷变化情况出发，分析了接入电网的风电消纳能力，并提出了简单计算风电消纳能力的计算原理，给出了电网消纳风电能力的建议。关键

2、字：风力发电；消纳能力；分析方法0.引言电力系统的风电消纳能力和电网的构架、负荷特性、风机岀力特性、电网运行方式等因素密切相关。预计到“十三五”末期我国的风电装机总量将达到1.5亿kW,未来我国风电将呈现大规模发展态势，风电消纳已成为社会普遍关注的焦点和电网调度运行迫切需要解决的重大问题。根据湖州安吉电网网架结构与负荷发展现状，集中接纳较大规模的风电装机存在一些困难，木文通过对风能资源分布及相对位置，结合电网规划、风电规划，按照少量风电就近分散接入，大量风电集中送出，分级平衡消纳的原则，提出多种输出方案，并在一定的网架建设方案下，

3、讨论了风电可接入电网的装机容量及对相应网架方案的安全性和适应性进行分析。木文在总结吉安风电发展基木特点的基础上，分析了影响风电消纳的关键因素，并结合不同发电企业风电项目并网，提出了促进风电有效消纳的措施和建议。1.研究思路及方法1.1研宄思路中国风资源主要分布在“三北”地区以及江苏省、浙江省等东南沿海地区。与国外风电多为分散式、小容量开发、接入中低电压等级、就地消纳的特点不同，大规模集中开发、中高压接入、远距离输送是中国风电的主要开发模式。据统计，2015年底，我国己规划的7个千万千瓦级大型风电基地，装机容量达到145.1GW。从

4、风电分布地域来看，风能资源地理分布与电力负荷不匹配是风电发展的一人瓶颈，因此解决风电接纳问题的关键要素之一是电力外送及本地消纳。而B前我国风电大多处于电网末端，电网网架结构不够坚强，风电大规模接入给这些地区电网的稳定运行带来很大压力；另外风的波动性使风电场的输出功率具有波动性，无法对风电场制定准确的发电计划。随着风电场规模的扩大，风电在电网所占比例越来越高，其对电网的影响范围也从局部逐渐扩大。0前，安吉县内暂无投运的风电场，根据2014年中广核建立的测风塔的测风数据，表1.1可知，在测风时间段内1850#测风塔80米高度平均风速为

5、6.14m/s,风塔选高风能资源越好，1851#测风塔高度平均风速为6.03m/s，平均风功率密度为256W/。因此安吉风场风能资源较丰富，具备建设风电场的风资源条件。根据风电机组的性能可将风电机组分为定速风电机组和变速风电机组两种。定速风电机组一般采用传统鼠笼式感应发电机；变速风电机组主要奋两种结构：一种是基于双馈异步发电机的风电机组；另一种是基于同步或者异步发电机的全功率换流器风电机组。本文参考上述风电机组选型要求，结合0前兆瓦级机组市场现状，以及1850#测风塔风机运行特性，各机型技术、经济对比见图1.1及表1.2提出了风电

6、接入系统的设想。1.2研究方法目前关于风电消纳能力分析的研究主要集中在定性分析方面，对基于具体风电接入电网的研宄很少。B前的计算方法得出的结果也不够准确，考虑影响消纳能力的因素较少，可消纳的风电容量少；而且约束条件比较模糊造成计算结果偏差较大。本文基于实际工程在考虑安吉电网现状及风电出力特性的情况下,提出了隶属不同发电企业的风电项0接入安吉电网的设想，对于其输电方案的比较，从而提出较为合理的风电接入方案，使风电消纳的研宄更为具体。图1.1各机型场区空气功率密度曲线1.风电消纳能力分析2.1负荷预测及特性分析根据近几年安吉电网历史负

7、荷曲线可以看出，年负荷变化规律是夏季的6月份、7月份及8月份，冬季的1月份、11月份及12月份负荷较高，其它月份负荷较低。全年最大负荷多发生在7、8月份，最小负荷主要在10月份。在实际运行的负荷曲线基础上，分析影响负荷特性变化的各奋关因素，以现奋的负荷曲线为基础，结合将来负荷构成的变化进行分析和调整，预测未来的负荷特性。安吉电网年负荷曲线预测结果见表2.1、图2.1。图2.1安吉电网年负荷曲线预测2.2风电消纳分析2.2.1风电接纳条件分析本文通过调峰平衡分析，在考虑风电反调节特性及出力同吋率的基础上,对安吉电网基于调峰能力的风能

8、接纳容量。安吉电网电源较单一，0前除了吉能天然气机组11.9万千瓦接入220千伏电网，其他大部分为小水电机组接入配电网系统，安吉电网电源机组的调峰能力低。这些都是安吉风电发展中实际存在的问题，也是我国发展大风电过程中面临的共同问题。解决好这些问题，