风电场电能质量综合评估及分质计价研究

摘要

作为世界能源发展重点，风力发电具有广阔的前景和巨大的发展潜力。 由于输出功率随着风速的变化而变化，风力发电呈现出随机性和波动性的特点，同时由于风力发电机中存在大量变流器等电力电子设备，对接入电网的电能质量产生一定负面影响。传统电能质量评估中，仅凭各单项指标合格与否不能真实体现系统电能质量的整体状况。随着电力市场化的推进，不同的电能质量成本不同，电能的价格也应该不同。所以，在将风电场接入电网的过程中，对风电场电能质量进行综合评估，并以此为基础，对风电场的电能实施多质量等级的供应和定价，具有十分重要意义。 论文首先分析四种风力发电技术工作原理以及大唐宝应风电场概况；其次，分析风电场并网后对电网电压偏差、谐波、电压波动和闪变等电能质量指标的影响，建立了电能质量评价指标体系及其计算方法。引入灰色综合评价法和最优组合权重分析法，建立基于最优组合权重的灰色综合评价模型，提出完整的风电场电能质量评估流程；然后，在电能质量综合评估结果基础上，利用风险管理和保险原理建立电能质量按质计价数学模型，在采用基本电价基础上附加了额外的电能质量服务费用，包括电能质量治理费用和损失保险费用，并对该数学模型进行用户效益分析。 最后，将基于最优组合权重的灰色综合评价模型应用于大唐宝应风电场，求得的组合权重向量与原主观、客观权重向量之间的偏差平方和达到最小值0.106。数据证明基于最优组合权重的灰色综合评价模型在充分考虑客户需求、意愿和尊重指标数据客观性的基础上，更好地实现了主观与客观二者的结合；同时将分质计价数学模型应用于大唐宝应风电场，求得用户最大损失成本降低约50.27%，证明通过实施风电场电能质量治理和保险服务，实现了用户间的风险共担，使得用户利益最大化。

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