计及非常规调峰的省级电网调峰形势评估

摘要

调峰平衡是电力系统正常运行的必要条件，因此对电力系统调峰供需形势进行合理有效的评估，就成为电源规划和电网运行的重要工作之一。然而，近年来以输送可再生能源为主的特高压直流线路的不断投运、热电联产机组比例的持续上升以及本地可再生能源的迅猛发展，给省级电力系统的调峰平衡带来了巨大的挑战，传统的调峰评估指标和方法显得难以适应。为对新场景下未来电力系统的调峰形势进行全面、准确地评估，本文以省级电网为研究对象，针对新情况提出新的评估指标，并与原有指标一起，构建了较为全面的指标体系，同时，设计了可同时计算出所有指标的实用化计算方法。主要研究工作如下： 首先，在介绍调峰的基本概念的基础上，分析了现有不同种类电源的调峰方式和调峰成本以及调峰的优先顺序；然后，根据新形势下系统非常规调峰容量越来越多参与调峰平衡的实际，提出了考虑非常规调峰容量的调峰分析新思路，并分析了现有调峰裕度指标及评估方法在计及非常规调峰容量时的适用性；为表征计及非常规调峰容量后系统的调峰平衡形势，基于实际运行时调峰总是平衡的客观实际，提出了纯凝机组调峰出力率和系统调峰成本两个新指标；进而，与原有指标一起构建了可从不同侧面全面反映省级电网调峰形势的指标体系；基于传统调峰平衡的思路，针对含交直流联络线和复杂电源结构的省级电网，设计了可同时计算出多类评价指标的实用化计算方法，并构建了计算数学模型。 基于上述指标体系和计算方法，对某省级电网2016-2020年的调峰形势进行了评估。计算结果与实际已发生情况对比论证了方法的有效性，而对未来年份的分析结果则量化了未来调峰形势的严峻性，尤其是其2018年特高压直流满功率运行之后，若系统不采取措施，则即使调用非常规调峰也难以保证调峰平衡。进一步，算例对造成调峰困难的原因进行了分析，提出了优化备用、直流调峰、缓建电源、建设抽蓄和热电改造5种缓解调峰问题的策略，并评估了策略应用的效果。结果表明，单一策略难以有效解决该省网调峰问题，5种策略综合应用可能是更好的方案。 本文研究，既可为省网调峰形势的评估提供了全面的、准确的量化分析指标，亦可为分析调峰策略的应用效果提供有效的分析手段，具有很好的实用价值。

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