改善受端電網調峰裕度的特高壓直流外送風火協調調度

崔 楊, 趙 玉, 邱麗君, 王 錚, 仲悟之

(1. 東北電力大學電氣工程學院, 吉林省吉林市 132012; 2. 中國電力科學研究院有限公司, 北京市100192;3. 國網甘肅省電力公司調度控制中心, 甘肅省蘭州市 730030)

0 引言

截至2016年,中國風電累計并網容量達到150 GW,裝機容量占全球風電總裝機容量的1/4。然而,大型風電基地運行中頻發的棄風問題正成為限制中國風電快速發展的新瓶頸。據統計[1],2016年前三季度,全國主要風電基地棄風嚴重,吉林、內蒙古棄風率分別達到39%和30%,而甘肅和新疆更是達到了47%和45%。

本地消納能力不足是導致風電基地棄風的主要原因之一,依靠電力外送通道實現風電跨區消納是解決棄風問題的有效途徑[2]。在大容量、遠距離輸電方面,直流輸電比交流更具優勢[3],大規模風電經直流外送實現跨區消納具有廣闊的應用前景。

風電具有強波動性和隨機性,輸電通道單一輸送風電不利于直流系統安全性和經濟性的提高。實際規劃及運行中,通常以一定容量火電機組與風電配套運行(即風火聯合外送)的方式來平抑風電的隨機波動。顯然,不同的配套火電容量將有不同的平抑效果。此外,直流通道的運行方式也直接決定了風火的調度模式。

配套火電容量的確定,一般以留取足夠系統備用以支持風電消納[4-5]為目的,或如文獻[6-8]從經濟性角度進行優化。事實上,配套火電機組的目的是為了平抑風電波動,因此,必須考慮風電波動的爬坡特性對火電機組容量配置的需求。風電爬坡事件是風電波動性的體現是風電功率短時間尺度下的大幅波動[9],隨著風電大規模接入電網,必須分析風電爬坡事件對電網調度的影響。……