[发明专利]一套计算电网风电消纳能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网优化分析，特别是涉及风电场的运行优化分析。

背景技术

环保、低碳的国际形势要求，促使风力发电装机容量高速增长，占电网总装机容量比例不断提高，但由于风力发电并网具有间隙性、随机性、波动性强等特点，往往不能按照电网和用户的需要正常发电，为改变此种状态，风电场必须要与其它电源一起进行优化性综合调节，才能更好地进行适网运行，保证供电质量和电网安全稳定。因此，关于风电出力的多少和电网对其出力的消纳程度控制，便是一个进行综合调节以实现优化的现实问题，其问题的结果就需通过计算来确立应有的适网数据，此数据不能超过电网允许的消纳限度，而此限度的确立计算法即是本发明的主题。

发明内容

本发明的目的就在于如何解决电网消纳能力的优化确立，提供一种新的计算电网风电场消纳能力的方法，可以实现不同网架结构、不同负荷水平、不同运行方式下的电网消纳能力适网数据。

本发明所述的适网性电网消纳能力优化确立的做法包括如下内容：

1)首先，进行负荷预测及电力平衡分析、风电功率特性及其与负荷相关性分析，计算地区电网风电电盈余状态，分析风电出力与负荷变化的趋势；

2)建立两个数学模型，一个用于对地区电力需求决定的风电消纳能力计算法，计算公式为P_balance1＝P_load+P_loss+P_Guse-P_spin-P_Glow，其中P_balance1为由地区电力需求决定的风电消纳能力，P_load为地区电网最小负荷值，P_loss为网损值，P_Guse为厂用电，P_spin为负荷备用容量，P_Glow为电网某个运行方式发电最低出力下限；另一个用于对电网的调峰能力决定的风电消纳能力的计算法，计算公式为P_balance2＝P_tran+P_Gadj，P_balance2为电网的调峰能力决定的地区电网风电消纳能力，P_tran为外部电网向地区电网可提供的功率支持，P_Gadj为地区电网常规电源(火电)的可调出力。

3)根据两种数学模型下确定的电网风电消纳能力范围，结合地区电网运行负荷曲线及未来负荷预测结果、历史风电出力曲线及风电规划容量，得出地区电网未来年度夏季典型日、冬季典型日、典型月、全年可消纳风电能力；

4)针对地区内某一具体风电场，根据风场接入系统情况，将该风电场的风电消纳问题应该与地区电网的风电消纳能力问题统一考虑，分析该风电场接入电网后是否存在限电弃风情况和全年损失入网电量；

5)在建立数学模型进行电网可消纳风电能力计算的同时，尚应建立一个实际电网的仿真模型，该模型以PSD-BPA的软件系统为核心，包含有风电场、升压变、送出线和接入电网系统；

6)将由两数学模型计算出的电网消纳能力结果分别放入仿真模型中，进行各类闭环试验，包括进行实时稳态潮流计算、电压波动和暂态稳定计算，以此来验证由数学模型得出的计算结果是否满足电网实际运行要求；

7)如满足电网运行要求，则采用该数值，否则，要根据仿真结果进行数值修正，将修正数值再次代入仿真模型进行计算，使得实际电网潮流分布合理，并且不存在暂态稳定问题，依此来最终得出电网消纳风电能力数值。

本方法所具有的积极效果是：从电网的角度出发，通过两种理论数学模型进行电网的风电消纳能力计算，并用仿真模型校验理论计算结果，仿真模型的搭建使风电场因出力波动而引起的一系列稳态、暂态问题得到有效抑制，还可以有效指导风电场的投资方向，可以避免风电场的无序运行和在电网波动时由于大规模运行风机脱网，增加其有效的发电时间，并节约投资。

附图说明

图1是本发明做法中计算流程示意框图。

本框图反映了本发明方法的计算全过程。

具体实施方式