抽水蓄能-核电-风电联合调峰控制策略研究

随着经济的发展、风力发电等不可调度性资源的大规模接入以及核电机组并网容量的不断增加,电网中的负荷峰谷差也逐年增大,使以火电机组为调峰主体的电网调峰压力更加严峻。另外,受电源结构限制和供热需求的影响,电网的低谷调峰能力有限,弃风、弃核问题日益严重,给电网安全和高比例新能源的消纳带来很大困难,急需新的调峰电源和手段。随着核电的应用,大规模风电的开发,如何有效利用调峰电源,展开核电机组参与系统调峰运行的研究应用和以抽水蓄能-核电-风电为核心的联合调峰控制策略研究将是解决电网调峰问题的有效途径之一,以往的研究集中体现在典型日的风火、风蓄和核蓄的联合运营,没有在风电接入的以实际电网规划角度进行抽水蓄能-核电-风电的大电网调峰平台搭建和联合调峰控制策略的提出。针对以上问题,本文以某省电网风电大规模接入,抽水蓄能的缺少,核电运营和不断规划,弃风的严重,一次如何展开抽水蓄能-核电-风电联合调峰控制为成为了消纳某省风电的重大问题,首先根据不同调峰电源的调峰运行特性,阐述其调峰成本的计算,并分析了风力发电能源的反调峰性;其次根据某省电网实际网架结构和参数,在PSCAD平台下搭建省级大电网模型,从而构建了联合调峰运行仿真平台,为了使结果更加有效性,网内对火电机组、风力发电机组、核电机组、抽水蓄能机组、高压直流输电、柔性直流输电系统、线路、变压器、无功补偿、外网等值模型的数学模型和控制模型进行了详细阐述;然后基于核电机组可以一定程度参与电网调峰的前提,在节能调度要求下,寻求各机组在1天内各个时间段的调峰手段组合,以保证全天96点总的运行费用最小,研究现有装机水平下典型日内核电参与调峰以增加风电消纳量;最后兼顾公司与社会效益,以等年值综合成本最低为优化目标,建立抽蓄-核电-风电的联合规划模型,以得到三种电源的最优规划装机容量,以2020年规划水平下进行算例验证,并研究了抽蓄装机、风电装机、核电装机、弃风率之间的关系。