基于特高压外送通道的风电、光伏发电和火电站联合运行研究

在面临能源结构调整、可再生能源消费比例承诺以及环保生态等多方面的压力,发展可再生能源是实现两个“清洁能源”替代的必要选择。由于风电和光伏发电受资源条件的限制,具有间歇性和随机性等不稳定性,当前三北地区弃风限电严重,为了在一定程度上解决资源和负荷分布不均衡的问题,国家规划了多条特高压通道。本文选择以内蒙古某地为起点的,落点为山东的1000k V交流输电通道为载体,利用起点丰富的风能资源、太阳能资源以及煤炭资源,拟以风光火打捆外送,火电为风电、光伏发电调峰的形式,向负荷集中区域输送电能。本文在特高压起点附近选择了19个风电场作为风电基地拟选方案,合计容量为900万k W。根据风电场的位置,本着选择具有相同观测时段的测风塔数据为原则,最终选择了14个测风塔以及1座太阳能观测站的数据,作为数据分析的基础。根据实测数据以及风电机组功率曲线、光伏组件的特性,仔细分析了区域的风电出力特性和光伏发电出力特性,总结了风电基地的平均出力、有效出力、保证出力等特性。假定火电机组均为66万kW(热电机组为35万k W),根据其运行特性和约束条件,采用输电通道送端频率稳定分析方法,模拟了火电为风电、光伏发电调峰,三者联合运行的过程,并综合考虑通道的利用率、可再生能源比例以及三种不同电源的经济性,最终给出了风、光、火三种电源的配置比例,并通过分析计算各自的经济性,证明了推荐配置规模的可行性和合理性。