[发明专利]一种地区电网风电接纳能力评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，尤其涉及一种地区电网风电接纳能力评估方法。

背景技术

随着能源与环境问题的日益严峻，节能减排问题在世界范围内得到广泛关注。风能作为可再生无污染的绿色能源，风力发电近年来得到了大力发展。但由于风力发电出力的随机性、波动性，风电并网必然给电网的安全稳定性带来挑战，这也使得其发电经济性低于常规火力发电。我国可再生能源法规定：电网必须全额接纳风电，这一政策要求电网必须为此提供配套的并网建设、增加运行备用和调峰代价，给电网企业带来了一定的经济负担，使得电网企业接纳风电的积极性不高，造成风电装机容量过剩、利用率低等问题。

制约电网风电接纳能力的主要因素分为电网影响因素和风电自身因素。相较于过去，随着风电功率预测精度的提高和风电场无功补偿设备的投入，风电自身的影响因素作用已有所弱化，而电网的影响因素是制约风电接纳容量的关键因素。

在已有的评估方法中，“工程化方法”简单、容易实现，但其评估误差较大，使用较少；“数学优化法”通过构造优化模型，以系统的安全稳定运行为约束条件，通过对数学模型求解得到了满足约束条件的地区电网允许风电接纳容量，但该方法往往由于约束条件太多，造成计算得到的风电接纳容量值偏小，因此不能准确反映地区电网风电接纳能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种地区电网风电接纳能力评估方法，采用制约因素法和数字仿真法相结合，分别从调峰约束和静态安全约束两个方面评估地区电网的允许风电接纳容量，并选取二者中的较小值作为该地区最大允许接纳的风电总容量；最后，利用暂态仿真进行验证，得到满足暂态稳定约束即整个地区电网的最大风电接纳容量。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种地区电网风电接纳能力评估方法，包括以下几个步骤：

(1)分析影响风电接纳能力的因素；

(2)制约因素法求取最大风电接纳容量：在系统小负荷运行方式下，计算出系统最低可调出力；基于电网调峰能力的最大风电接纳容量即为系统低谷负荷与系统最低可调出力之差；

(3)采用DIgSILENT软件搭建地区电网模型，确定各风电场接入点及最大规划建设容量，建立风电容量优化模型，依次对各风电接入点可能出现的容量组合进行潮流计算仿真，并输出计算结果；

(4)以变电站母线电压满足静态安全约束为限制条件，采用MATLAB仿真软件对所述步骤(3)输出的计算结果进行分析求解，得到满足静态安全约束条件的各接入点的允许风电接纳容量；

(5)将所述步骤(2)的最大风电接纳容量和所述步骤(4)的允许风电接纳容量进行比较，选取较小值作为地区电网允许接纳风电容量；

(6)利用暂态仿真进行验证，得到满足暂态稳定约束条件下电网的最大风电接纳容量，即整个地区电网的最大风电接纳容量。

进一步的，所述步骤(1)的因素包括电网影响因素和风电自身因素；所述电网影响因素包括电网输送能力和调峰能力、电源结构、系统负荷水平和负荷特性、系统负荷备用水平；所述风电自身因素包括风电功率预测精度、风电场动态无功补偿度。

进一步的，所述步骤(4)的静态安全约束条件包括风电网并网点的电压值是否越限、系统潮流是否收敛、各支路或变压器是否过载。

与现有技术相比，本发明所提供的地区电网风电接纳能力评估方法，采用制约因素法和数字仿真法相结合，分别从调峰约束和静态安全约束两个方面评估地区电网的允许风电接纳容量，并选取二者中的较小值作为该地区最大允许接纳的风电总容量；最后，利用暂态仿真进行验证，得到满足暂态稳定约束即整个地区电网的最大风电接纳容量；本发明考虑风电接入对变电站母线电压的影响，更加真实的反映风电接入对地区电网的影响，提高了地区电网风电接纳能力的评估精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明影响风电接纳能力的因素的分类图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。