[发明专利]一种高海拔地区电网光伏发电接纳能力计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及源网协调技术，具体地说是涉及一种高海拔地区电网光伏发电接纳能力计算方法。

背景技术

能源是国民经济的基本动力。在严峻的能源形势和人类生态环境(气候变暖)的压力下，世界各国都把开发利用可持续的清洁能源作为未来的能源发展战略，其中太阳能以资源丰富、没有地域界线、清洁等独特优点而成为人们关注的热点之一。太阳能光伏发电是利用太阳电池的光伏效应原理将太阳辐射能直接转换为电能的一种发电形式。在技术进步和法规政策的强力推动下，太阳能光伏发电产业呈现出快速发展的势头。

青海省位处青藏高原，全省均属于太阳能资源丰富区，太阳能资源仅次于西藏，位居全国第二。全年日照时数在2500～3650小时，年辐照总量5860～7540MJ/㎡，特别是海西地区，年辐照总量在7000 MJ/㎡以上，也有柴达木盆地大量的荒漠化土地资源可供光伏发电利用。为将资源优势转化为经济发展动力，青海省制定了宏大的光伏发展规划，提出了在2010年安装200MW，2015年3200MW，2030年20000MW的光伏发展目标。

由于光伏电站都远离青海省电网中心，电网结构薄弱，大量波动性光伏电源的接入将对当地电网带来较大冲击。青海省电力公司非常关注目前规划电网的光伏发电接纳能力等问题。另外，西北地区大规模的风电发展，也需要青海省水电参与调节，也将对青海省的光伏发电接纳能力带来严重制约。

电网光伏电站接纳能力方法国外本世纪初开始进行研究，国内学者未开展这方面的研究，资料极少，数据量及其有限。而在高海拔地区开展电网光伏电站接纳能力方法处于空白，尚未见记载。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种针对高海拔地区电网光伏发电接纳能力计算方法，并应用于青海电网，项目紧密结合青海省柴达木盆地“千万千瓦级”光伏发电产业规划，得出2010年、2015年青海电网光伏发电接纳能力，并已应用于青海省政府审批、规划光伏电站建设，本发明为青海电网安全稳定运行和青海省政府光伏规划、审批提供了科学依据。

本发明一种针对高海拔地区电网光伏电站接纳能力计算方法通过下述技术方案予以实现：

1、一种针对高海拔地区电网光伏电站接纳能力计算方法，其特征是所述的计算方法包括如下步骤：

1）首先确定计算条件步骤：计算依据高海拔地区光伏电站接入系统的设计方案、光伏电站本体相关技术参数、光伏发电及电网运行要求、高海拔地区拟建光伏电站场址多年每小时一点的太阳能总辐照、直射、反射、散射辐照和温度数据、电网负荷数据、电网规划、电源出力数据、电网调度运行方式、电网PSASP(或BPA)数据包、电网结构图；

2）针对高海拔地区太阳能资源特性及光伏电站出力特性进行分析步骤：是指针对高海拔地区太阳能资源特性及拟建光伏电站地区辐照度数据进行分析，再结合高海拔地区光伏电站出力模型进行光伏电站出力特性分析，并针对高海拔地区光伏电站出力特性与负荷变化相关性进行分析的过程，所述的高海拔地区光伏电站出力模型是由高海拔地区气象数据、光伏电池组件模型、光伏电站逆变器模型、无功补偿装置模型、太阳位置模型等部分共同组成；所述的高海拔地区光伏电站出力特性与负荷变化相关性进行分析是指高海拔地区光伏电站出力与电网月平均负荷变化的相关性，高海拔地区光伏电站出力与电网日平均负荷变化的相关性；所述的高海拔地区气象数据是指太阳能总辐照、直射、反射、散射辐照和温度数据；

3）根据电网调峰特性及其对电网光伏发电接纳能力的影响进行计算分析步骤：是指高海拔地区电网调峰特性、高海拔地区电网调峰能力对光伏接纳能力的影响性分析的过程；高海拔地区电网的电源调峰特性、高海拔地区电网的负荷特性分析、高海拔地区光伏电站出力对电网的负荷峰谷差的影响；光伏出力对高海拔地区电网峰谷差率的影响、可用于平衡光伏出力的调峰容量分析；

4）得出高海拔地区电网光伏发电接纳能力的结论步骤：首先如果高海拔电网具备接纳规划光伏电站的调峰容量，通过仿真分析规划光伏电站接入电网的潮流、暂态、稳态特性，确定是否可接纳相应规模的光伏电站，如可以，那么接纳能力可确定，如不可以，再调整光伏电站接入规模，其次，如果高海拔电网不具备接纳规划光伏电站的调峰容量，那么通过高海拔地区光伏电站出力对电网的负荷峰谷差的影响来确定光伏电站的接纳能力。