特高压直流外送工程多种电源容量配比及火电机组容量选择研究

摘要

近年来，全国风电、光伏产业继续保持强劲增长势头，位居全球首位。然而弃风、弃光严重并长期得不到有效解决，严重制约了西部新能源产业的发展。本文以甘肃酒泉新能源基地为例，研究通过电力电量跨区跨省外送解决新能源消纳时，电力输送通道的选择和特高压直流工程配套多种电源比例的选择以及配套火电机组容量选择问题。从甘肃酒泉乃至西北地区的用电负荷现状和今后几年的预测来看，依靠当地用电完全消纳现有的新能源是不现实的，必须依靠远距离输送电力电量到经济相对发达的省份和地区方能解决。然而新能源的间隙性必须配一定量的常规能源才能保证远距离输送的安全性和经济性。
　　本文根据酒泉新能源建设和甘肃电网建设的现状，分析了交流和直流线路远距离输送电力电量的优缺点并进行了比较选择，确定酒泉新能源外送应该选择特高压直流输电线路。分析了风电、光电出力特性并将之拟合形成风、光发电特性，研究了配套电源容量对系统的影响，并基于粒子群算法，建立了外送容量配置比例优化模型，仿真计算验证：配套电源的容量越大越有利于电网安全稳定。在特高压直流设计输送容量8000MW的基础上，选择配套火电容量2000MW、4000MW、6000MW和8000MW在系统不同运行方式下的五种方案，对弃风与弃光电量、火电利用小时数和直流输电工程的利用小时数进行了分析比较，并用8％的资本金收益率进行了校核。研究结果表明：为保证最小弃风、弃光，尽可能多的送出风电、光电并兼顾直流输电工程的经济性和安全性，建议配套4000MW火电、7500MW风电和2800MW光电。据此，得出配套电源风、光、火的比例为2.5：1：1.5。通过采用两种方案和三种运行方式对火电机组容量进行技术经济分析比较，认为1000MW容量等级在安全、经济、调峰方面最为合适。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2甘肃省电网现状

1.3 选择特高压直流输电的原因分析

1.4国内外研究现状

1.5本文的研究内容与技术路线

1.6本章小结

2.1风电出力特性分析

2.2光电出力特性分析

2.3风光电拟合特性分析

2.4本章小结

3.1直流送电端多种电源容量配置的必要性

3.2送电端外送容量配置的原则

3.3送电端外送容量配置比例对系统稳定性的影响

3.4本章小结

4配套电源容量配置比例研究

4.1概述

4.2基于粒子群算法的外送容量配置比例研究

4.3酒泉特高压直流外送工程配套电源容量配置分析计算

4.4 配套电源的配置比例确定

4.5本章小结

5.1技术经济比较

5.2本章小结

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献