[发明专利]一种大规模新能源并网发电的调峰方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源与电力技术相结合的技术领域，具体地，涉及一种大规模新能源并网发电的调峰方法。

背景技术

21世纪以来，随着社会经济的发展及能源需求的不断上升，世界各国加大了对煤炭、石油、天然气的使用力度，由于储量有限并且开采日益加剧，必将会导致这些资源的枯竭。全球能源危机和生态环境破坏成为关乎人类生存和发展的问题，如何节约利用能源、提高其利用效率已成为各国关注的焦点，其中电力行业能源问题尤其突出。电力行业作为国家基础产业，是我国主要的一次能源直接利用行业，也是资金密集的装置型产业，同时也是资源密集型产业。无论电源还是电网，在建设和生产运营中都需要占用和消耗大量资源，包括土地、水资源、环境容量以及煤炭、石油、燃气等各类资源，贯穿于电力规划、设计、建设一直到生产运营全过程。电力工业的长足发展和电力的高效利用，是社会经济进步和节约型社会建设的根本保障。电力节能，首先应当从国家能源战略出发，在能源开发利用方面采取更强有力的可持续发展政策，大力开发可再生能源，调整和优化能源产业结构，在开发中实现节约；其次，提高能源转换和利用效率，在生产、传输和消费等领域，提高能源利用效率，以最小的资源消耗获取最大的经济和社会效益。

为了推动能源生产和消费形式的转变，中国政府正在大力支持风电等新能源的发展，新能源的大规模并网在给用户提供清洁能源的同时，由于其具有间歇性和随机性的特点，也给电网的安全稳定运行带来很多问题，其中对电网节能的影响日益突出，主要表现在两个方面：一是一次能源利用率降低。电网调峰压力不断加大，风电并网和消纳问题凸显，弃风现象严重，造成清洁一次能源的利用率下降；二是电网网损的增加。新能源的大规模并网采取大规模集中并网的方式，风光电基地建设在远离负荷中心，造成电能的远距离传输，同时新能源的波动性导致的电网运行方式频繁变化，都在不同程度上增加了电网的网损，降低了电网能效。

我国对新能源发电并网采取的调峰措施主要在电源侧，就区域电网来说，主要依靠就地配套建设调峰调频电源、充分利用区域电网调峰调频电源和考虑利用跨大区调峰调频容量等方式。在各级网省公司调度中心的统一调度下，部分用户也参与了新能源发电并网的调峰调频，但由于缺乏科学合理的调峰模式和配套的辅助保障机制，用户侧参与调峰的积极性不高，尤其针对大规模风力发电具有富裕电力资源和高载能企业高耗电需求，迫切需要进行用户参与电力系统调峰模式的研究，但目前该研究还处于探索阶段，没有相关研究成果的直接报道。目前大多数模式的解决方法主要从供电方采取措施，采用扩大供电能力或强行调荷等措施维护电网负荷运行稳定，这些调峰方式单方面考虑供电侧的调峰能力，主要强调建立新能源友好型智能电网，加强电网的调峰能力，而忽略了用电侧的调峰作用，且投资大，地域要求高不利于提高新能源利用效率，减少电网网损，提高电力节能水平。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在投资大、新能源利用率低和电网损耗大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种大规模新能源并网发电的调峰方法，以实现投资小、新能源利用率高和电网损耗小的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大规模新能源并网发电的调峰方法，包括：

a、建立大规模新能源并网调峰模型；

b、基于建立的大规模新能源并网调峰模型，对调峰缺口进行分析。

进一步地，在步骤a中，所述大规模新能源并网调峰模型，是指计及了大规模新能源并网对电网的影响，包括不同时间尺度下大规模新能源并网对调峰的影响和不同风电规模对负荷峰谷差的影响，以及，基于常规水火电调峰的影响因素建立的等效负荷、等效调峰需求和常规电源调峰容量相协调的电网调峰缺口模型。

进一步地，所述不同时间尺度下大规模新能源并网对调峰的影响，包括长时间尺度—季节特性、短时间尺度—小时特性和超短时间尺度—分钟特性下大规模新能源并网对调峰的影响；

和/或，

所述不同风电规模对负荷峰谷差的影响，具体包括：不同风电规模并网下负荷峰谷差变化量持续曲线不同，当不同风电规模接入系统，其对负荷峰谷差的影响程度不同，风电规模越大，影响程度越大。

进一步地，所述电网调峰缺口模型，具体包括：

①等效负荷P_ΣL

新能源发电具有波动性和随机性，不能像常规能源源一样制定调峰调度计划，因此将其视为一种负值负荷叠加在原系统负荷上，形成等效负荷，即：