大规模风电接入对湖南电网规划影响的研究

摘要

随着世界能源的枯竭，环境污染的日益严重，潮汐、太阳能特别是风力发电这些清洁能源得到了长足的发展。其中，风力发电蕴量丰富、起步较早、技术成熟已经成为发展清洁能源的首要选择。近年来，风电在电网电源中所占的比例不断提高，风电对电力系统的影响变得不可忽视。本文以湖南电网实际情况为背景，定量分析了大规模风电接入后对调峰能力的影响。 本文首先综述了风电接入电网对调峰的影响，各类其他电源为电网调峰的特性，目前国内外对接纳风电的研究现状，然后介绍了电力系统运行模拟软件的原理及计算方法。由于对未来风电接入电网的分析需要，利用灰色预测GM(1，1)模型进行负荷预测，并对其模型进行了改进，在一定范围内取得了更好的预测效果。接着，针对风电场随机性、难预测的特点及对系统调峰的影响类别，建立的风电出力情景分析模型，并提出了情景重要性指标，描述风电出力的随机变化对电力系统调峰的影响程度。针对湖南省水利资源丰富的特点，提出适合枯水期的风电—水电负荷高峰互补运行策略，以及在丰水期适用的风电—水电绑定运行策略。并在湖南电网实际2015年规划的边界条件下进行模拟运行计算，验证了策略的有效性，且定量分析了湖南电网2015年在风电接入后的调峰盈余容量。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 风电接入问题现状

1．2．2 风电接入对系统调峰影响的研究现状

1．3 论文主要内容

第2章 电力系统运行模拟分析软件简介

2．1 计算工具简介

2．2 WDPH2．0软件算法介绍

2．2．1 WDPH2．0的计算流程

2．2．2 水电、抽水蓄能等电站运行模拟

2．2．3 火电站运行模拟

2．2．4 水电、火电调节参数

2．3 本章小结

第3章 负荷特性分析与预测

3．1 中长期负荷灰色预测法

3．2 灰色预测GM(1，1)模型

3．2．1 GM(1，1)模型原理

3．2．2 GM(1，1)模型精度检验

3．2．3 GM(1，1)模型加权改进法

3．2．4 算例分析

3．3 湖南省负荷特性分析与预测

3．3．1 负荷特性分析

3．3．2 年负荷特性预测

3．3．3 各月的典型日负荷特性预测

3．4 本章小结

第4章 风电特性与情景分析

4．1 风电场出力特性及预测方法概述

4．1．1 风电出力特性对系统峰谷差影响

4．1．2 风电预测方法简介

4．2 风电出力情景分析法建模

4．2．1 情景分析法

4．2．2 风电出力情景模型

4．3 应用实例

4．3．1 概率指标和影响因数指标的确定

4．3．2 风电出力情景分析

4．4 湖南地区风能资源分布及规划情况

4．4．1 风资源分布情况

4．4．2 风资源特性情况

4．4．3 风电出力特性分析

4．5 本章小结

第5章 风电—水电联合运行策略

5．1 风电—水电负荷高峰互补运行策略

5．2 风电—水电绑定运行策略

5．2．1 容量上平滑风电出力

5．2．2 电量上平滑风电出力

5．2．3 风电—水电绑定运行处理方法

5．3 应用算例

5．4 本章小结

第6章 湖南电网调峰容量分析

6．1 调峰容量平衡条件

6．1．1 区外来电情况

6．1．2 水电出力特性

6．1．3 风电出力情况

6．1．4 火电出力情况

6．2 湖南电网2015年调峰容量分析

6．2．1 风电—水电负荷高峰互补运行调峰容量计算

6．2．2 风电—水电绑定运行调峰容量计算

6．2．3 两种风电—水电联合运行策略对比

6．3 本章小结

第7章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

附录

致谢