风电场运行容量可信度评估与应用研究

风电能够带来显著的节能和环保效益,但由于风电输出功率具有随机性、间歇性和波动性,因此风电到底能替代多少常规发电,即风电场的容量可信度如何,对电力系统规划和运行意义重大。当前风电场容量可信度研究存在一个明显不足,即研究往往是基于长期统计数据而非实时性的,对系统规划有一定的指导意义,却难以满足系统运行调度的需要。因此,在电力系统运行条件下,对风电场容量可信度评估及其应用进行深入研究,对风电并网电力系统的安全经济运行及发电调度有着重要的理论意义和现实价值。 首先,针对传统风电场容量可信度研究应用的局限性,本文给出了运行条件下风电场容量可信度的定义,指出风电场运行容量可信度的评估需要计及系统运行状况的影响。通过对比两种不同的随机生产模拟方法,探讨了不同时间级下风电场规划和运行容量可信度评估的异同,并选定基于时序负荷曲线的随机生产模拟方法作为下一步的研究工具。 其次,提出一种风电场运行容量可信度的评估方法。该方法基于保留负荷时变特性的随机生产模拟,考虑风电出力的随机波动,并与发电计划问题联立,形成常规机组运行状况、机组技术约束等运行条件的处理机制,通过考察系统可靠性指标评估风电场的运行容量可信度,并能够揭示运行条件变化对风电场运行容量可信度的影响。评估过程中保持系统给定可靠性不变,通过调整发电计划减少常规机组发电,有利于充分发挥风电的可靠性与经济性价值,对电力系统运行调度有指导意义。 最后,本文将风电场运行容量可信度应用于含风电场的电力系统发电调度。在传统机组组合的基础上,根据风电预测功率,运用风电场运行容量可信度修正负荷,实现了在系统可靠性给定条件下的发电调度决策。在此基础上,进一步从风电的替代成本和附加成本两方面综合评价风电并网的经济价值,全面衡量风电对系统经济运行的影响,研究结果对风电并网的系统运行决策有重要的参考价值。