蒙西电网高比例消纳风电运行机制研究

摘要

随着风电装机规模的不断扩大，风电特性对电力系统运行的影响将愈加显著。蒙西地区风电发展迅猛，2020年装机达到24000MW,占整个电源的24％。风电竞争力弱，同时面临着“送不出去，消纳不足，存不起来”的消纳困难处境，尤其是2014年弃风率达到23%。在这样一种风电不占优势的情形下，蒙西电网迫切需要一套科学的风电消纳综合模型与评估方法，通过相应的技术、管理和政策手段来实现高比例消纳目标。本课题以蒙西电网为研究对象，实现对电网风电消纳能力的动态评估、量化各种技术及政策相关因素对风电消纳的影响、研究提高接纳风电能力的运行方案。
　　首先，本课题分析了蒙西电网风电运行特性，以及蒙西电网近几年在促进风电消纳中的现状和所遇到的瓶颈，通过列举典型日来作为风电极限上网空间案例与典型风电消纳案例进行具体实际分析，并对蒙西电网2020年电网规划进行简单介绍。
　　其次，本课题综合考虑“源网荷”三个环节特性的影响，通过电力与电量的解耦分析，建立科学的，适应蒙西的评估体系。整个体系旨在考虑风电随机波动特性、电源结构与出力特性、负荷水平和需求曲线以及送电能力，针对电力系统不同运行模式、风电外送模式，从电网安全稳定约束、调峰调频约束和供需平衡约束等方面对蒙西电网2020年风电电力、电量接纳能力进行定量评估，并采用控制变量法进行影响风电消纳的各类因素量化分析，得出各类因素影响风电消纳的灵敏度评估。
　　最后，本课题从增长负荷、调整供热模式、优化调度方式、降低备用和加强网架建设5个方面提出了一系列促进蒙西电网高比例消纳风电的具体措施，并基于基础算例，对相关措施进行算例仿真得到对弃风的改善效果与灵敏度分析；然后，结合实现难度与所需政策分析了各项政策在2020年能运用到实际的可能性；最后，针对自备电厂参与与不参与调峰两场景，按照高低目标进行了措施优化组合，并取得一定效果。

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选题的依据与意义

国内外文献资料综述

1 绪论

1.1 我国风电发展现状及趋势

1.2 促进风电消纳的国际研究经验概述

1.3 促进风电消纳的国内研究经验概述

1.4 本文主要工作

2 蒙西电网风电特性与消纳现状分析

2.1 蒙西电网风电特性分析

2.2 蒙西电网风电消纳现状分析

2.3 蒙西电网2020年电网规划

2.4 本章小结

3 风电消纳能力理论研究

3.1 风电消纳能力理论研究思路

3.2 风电电力消纳能力评估原理

3.3 风电电量消纳能力评估原理

3.4 本章小结

4 蒙西电网2020年风电全网消纳能力评估

4.1 蒙西电网2020年风电电力消纳能力评估

4.2 蒙西电网2020年风电电量消纳能力评估

4.3 本章小结

5 蒙西电网2020年风电消纳影响因素量化分析

5.1 电源特性对消纳率的影响

5.2 电网约束对消纳率的影响

5.3 外送功率水平影响

5.4 影响风电消纳各因素定量排序分析

5.5 本章小结

6 蒙西电网风电消纳优化措施及高比例消纳风电运行机制分析

6.1 促进蒙西风电消纳的技术措施和政策探讨

6.2 促进蒙西风电消纳的技术措施优化组合

6.3 本章小结

7 总结及展望

参考文献

附录：攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果

致谢