含风电场电力系统调峰对策综述.doc

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1、含风电场电力系统调峰对策综述摘要：随着风电的快速发展，电力系统的调峰面临着前所未有的巨大考验。本文首先介绍了我国现阶段所面临的调峰困难，然后分析了风电大规模并网对电力系统调峰造成的影响。最后，列出了国内外现阶段比较流行的调峰对策并进行了一定的分析，并进行总结和提出建议。关键词：风电并网；负荷特性；调峰能力；调峰对策0引言风电是用之不竭的绿色能源，它在未来对抗全球气候变化中将发挥重要作用，目前全球风电产业发展令人振奋。我国风电发展潜力巨大，政府出台了《中华人民共和国可再生能源法》和相关规划，同时出台了风电优惠价格政策等措施，为风力发电及其相关设备制造产业发展创造了良好的

2、政策环境。然而，风电由于其随机性和间隙性，无法提供有效的可调发电容量，有时甚至需要系统为其提供备用以平衡其功率的实时变化。与欧洲许多国家的风电采用分布式并网方式不同，我国通常将大量风电机组集中并网，形成容量几十万甚至上百万千瓦的风电场。这种大规模集中并网方式使得我国电力系统面临有功冲击的可能性要比欧洲许多国家大得多，调峰所面临的压力也更为严峻。另外，风电消纳困难的主要原因也是电力系统调峰能力无法满足大规模风电出力的波动，导致负荷低谷时段不得不切除部分风电。因此，寻找出一套合理可行的含风电场电力系统的调峰对策显得尤为重要。基于以上认识，本文在阐述风电并网对系统调峰影响的

3、基础上，通过综述国内外在含风电场电力系统（PowerSystemContainingWindFarms，PSCWFs）调峰领域的研究现状，归纳出当前主要采取的调峰对策，并对每一类对策进行了分析和讨论，最后提出了一些建议。1风电并网对电力系统调峰的影响风电并网前，电力系统的调峰容量是基于某典型日的负荷预测来设置的。容量的大小可表述为：式中，Ps1风电并网前，系统所需的调峰容量，为该典型日的峰谷差，为预测年统调口径最高负荷，k为常数（取值大小与电网本身因素有关）。风电并网后，将风功率看作“负”的负荷，此时电力系统的调峰容量Ps2=Ps1+Pwind.max-Pwind.m

4、in由上式可知，风电大规模并网发电后，由于风电出力的随机性，系统需要增加调峰容量。风力发电接入电网运行对电力系统的影响是多方面的。风力发电接人电网后，电力网络由一个放射状网络变为一个遍布电源、和用户互联的网络。电力系统的调峰能力主要由电源、负荷等特性所决定。系统在风电大规模并网后特性发生了较大的变化，所能提供的调峰能力势必会做相应的调整。风电并网运行之前，电网的调峰任务主要是在满足必要的安全预度的前提下，应对系统负荷波动。风电大规模并网运行后，其随机性、间歇性，将给电网安排运行方式、系统调峰带来较大影响，需考虑风电出力特性，常规电网装机水平制约，系统负荷特性等多方面因

5、素。如果并网风电超过电网可为风电提供的调峰极限，电网将难以平衡风电出力，从而造成频率越限，严重时将导致电网解列。另外，风电场的日出力与负荷变化规律是相反的，一般在电网高峰负荷时段(白天)，风电场由于风力缺乏使得出力较低；而电网低谷负荷时段(夜晚)，风电场由于风力丰富使得出力较高，从而使得电网的等效负荷峰谷差加大。大规模风电并网后，由于风电出力反调峰特性，将进一步加大电网的调峰难度。2含风电场电力系统调峰对策2.1调整电源结构改善电网电源结构，增加调峰电源容量,如抽水蓄能、水电、燃气电站等。其中，抽水蓄能电站是削峰填谷的最佳调峰电源，可以显著提高电网调峰容量、增加风电接

6、入容量；燃气机组启动较快，可以满足风电出力变化对电网调峰的要求。另外，应尽量减少供热机组所占的比重。优化火电机组调峰能力，对即将投产运行的火电机组的调峰能力进行规划；对已经投产运行的大中型火电机组，要求调峰能力保证实现60％的额定出力；开发供热机组在供热期内的调峰能力，逐步实现以热定电，使其在供热期间也具备一定的调峰能力。缓解含风电场电力系统调峰压力的另外一种常见措施是将光伏发电和储能设备中的一种或几种与风电构成互补能源系统后，再向电网输出稳定而可控的有功功率。然而，如果单一从调整电源结构以满足含风电场的电力系统调峰要求，显然是不经济合理的。2.2提高风电功率预测水平

7、众所周知，风功率预测对于含有大量风电的电力系统调峰有着至关重要的参考依据。分析电网调峰能力时，风电并网后的电网负荷特性是基础，因此使用准确的预测风电出力特性尤为重要。此外，随着风电装机容量的增加，风电功率预测对于调度安排系统的发电计划、保证电力系统的安全稳定运行、降低备用容量和运行成本以及对电力市场进行有效的管理等都具有重要意义。受气象数据以及预测模型准确性等因素的影响，任何一套预测系统的预测结果总是存在一定的误差。在当前风电大规模并网发电的背景下，风功率的预测误差仍十分可观，对于PSCWFs需要进一步考虑其他调峰对策。2.3风功率控制风力发电机组的