[发明专利]一种供热期调峰约束下电网弃风情况分析方法

说明书

本发明涉及一种供热期调峰约束下电网弃风情况分析方法，其特点是，以弃风电量统计入手，从统计角度掌握弃风特性及规律；从电网运行角度，建立特定电源比例结构下供热期区域电网调度模型，从调峰角度分析热电联产机组调峰裕度对风电上网空间影响，定量分析风电渗透率、热负荷及电负荷比例对弃风消纳影响，具有科学合理，适用性强，效果佳等优点。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，是一种供热期调峰约束下电网弃风情况分析方法。

背景技术

我国风能源资源丰富，分布集中，适合大规模开发。2016年底，全国风电累计并网装机容量1.49亿千瓦，占全部发电装机容量的9％，风电发电量占全部发电量的4％，风电发展仍具有很大潜力。但在风电快速发展的同时，由于风电的随机性和反调峰特性等原因，导致弃风现象严重，2016年全国弃风电量497亿千瓦时，其中，东北、华北和西北地区，即三北地区的弃风率高达30％以上。“三北”地区热负荷高、电负荷低，冬季供暖期，热电联产机组“以热定电”的运行模式降低了系统的灵活性，电网风电接纳空间减小，进一步加剧了弃风问题。以“三北”地区为代表的严重弃风问题已成为制约我国风电开发和利用的瓶颈。

我国能源分布与用电负荷呈逆向分布，不同地区网架结构与电源比例不同，弃风情况和原因也不尽相同。因此，准确分析电网弃风情况及弃风规律，可为制定有效风电消纳措施提供依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种科学合理，适用性强，效果佳，能够从统计角度和调度运行角度分析的供热期调峰约束下电网弃风情况分析方法。

解决其技术问题所采用的技术方案是：一种供热期调峰约束下电网弃风情况分析方法，其特征是，以弃风电量统计入手，从统计角度掌握弃风特性及规律；从电网运行角度，建立特定电源比例结构下供热期区域电网调度模型，从调峰角度分析热电联产机组调峰裕度对风电上网空间影响，定量分析风电渗透率、热负荷及电负荷比例对弃风消纳影响，具体包括的内容是：

1)弃风机理分析与弃风统计

(a)供热期电网弃风机理

对于热电机组工作于“以热定电”方式下，当系统调峰能力不足时，为保证电力系统安全稳定运行，只能通过对风电场弃风限电来保证电力平衡和电网安全；

供热期电网弃风机理表达式为(1)式：

P_qf,t＝P_G,min,t+P_wind,t-P_load,t (1)

式中，P_qf,t为t时刻系统弃风功率，MW；P_G,min,t为t时刻系统常规机组最小技术出力，MW；P_wind,t为t时刻系统风电可发出力，MW；P_load,t为t时刻系统电负荷需求，MW；

当P_qf,t0时，即为电网弃风功率；当P_qf,t0时，电网弃风功率为0，电出力不足部分由常规机组向上调峰进行补充；

(b)弃风统计

基于风速-功率曲线法的风电场弃风统计按(2)式计算：

式中，P_qf,w(t)为t时刻风电场弃风功率，MW；n为风电场风机台数；P(v,i,t)为t时刻风电机组i在风速v下的出力，MW；P_acc,w(t)为t时刻电网实际接纳风电场出力，MW；其中，P(v,i,t)基于机组标准风速-功率曲线对应求得；

由于风速-功率曲线是根据风电机组实际运行结果拟合而来，其与机组实际出力存在误差，因此，假设约束为(3)式：