基于消納型抽水蓄能電站的風(fēng)電-抽水蓄能聯(lián)合運行特性分析

鄭許林，張雅楠，朱 瑛，臧海祥

（1.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司，江蘇 鹽城 224000；2.河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院，南京 211100）

0 引言

由于風(fēng)力發(fā)電的不穩(wěn)定性、不確定性與逆調(diào)峰特性[1]，再加上其并網(wǎng)設(shè)備具有低抗擾性、弱支撐性等局限[2]，風(fēng)電集群（Wind Power Cluster，WPC）的接入對電力系統(tǒng)有功調(diào)度與控制提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[3-9]，主要表現(xiàn)在：第一，由于風(fēng)電功率不確定性強(qiáng)，依靠常規(guī)電源發(fā)電可靠性和負(fù)荷可預(yù)測性的傳統(tǒng)有功調(diào)度模式已不再適用；第二，隨著風(fēng)電并網(wǎng)容量逐年擴(kuò)大，電網(wǎng)調(diào)峰的負(fù)擔(dān)只增不減，區(qū)域性棄風(fēng)問題仍未得到有效改善；第三，我國現(xiàn)有產(chǎn)能結(jié)構(gòu)仍是火電占主導(dǎo)，受爬坡速率、最小運行出力等安全約束限制，火電機(jī)組功率調(diào)節(jié)范圍較小、調(diào)節(jié)速度緩慢，難以應(yīng)對大規(guī)模WPC 并網(wǎng)的隨機(jī)波動性[10]。儲能裝置作為一種柔性電力調(diào)節(jié)資源，憑借功率流動雙向性與能量轉(zhuǎn)移時空性等特性，能夠有效減輕電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)擔(dān)，促進(jìn)風(fēng)電存儲消納[11-15]，已逐漸發(fā)展為解決風(fēng)電消納問題的一大主流技術(shù)。然而，其他儲能技術(shù)如電化學(xué)儲能、電磁儲能盡管響應(yīng)迅速，但因技術(shù)不成熟、成本高昂、存儲容量有限，難以實現(xiàn)規(guī)模化推廣，無法從根本上解決WPC 的消納問題。相對來說，目前最成熟、最實用的儲能方式即為抽水蓄能，不僅投資少、壽命長，而且容量大、清潔環(huán)保，成為目前大規(guī)模儲能技術(shù)中的主流。經(jīng)多年開發(fā)和示范工程的推廣，配置抽水蓄能電站（Pumped Storage Power Station，PSPS）已被界定為能夠輔助集群風(fēng)電消納和調(diào)度控制的最主要方式之一[16-19]。……