[發明專利]一種含電極式鍋爐的地區電網風電消納能力評估方法

有效

• 申請號: 201811240991.5
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109190850B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 趙東;葉青;劉博;李響;李昭;李曉樂;馬貴波;黃大為
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司阜新供電公司;東北電力大學;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

本發明是一種含電極式鍋爐的地區電網風電消納能力評估方法，其特點是，分析了熱電改造提升風電消納的機理及調峰補償機制，提出一種含電極式鍋爐的地區電網風電消納能力評估方法。通過考慮風電出力的不確定性，結合電力調峰輔助服務市場的結算機制，建立了地區電網風電消納能力評估模型，以系統總的期望成本最小為目標，使得系統棄風最少和調峰補償費用最少實現地區調峰資源的最優配置，該方法能夠在地區電網調用電鍋爐等調峰資源過程中幫助相關技術人員合理安排，有效提升各主體、客體的綜合效益,具有科學合理，適用性強，效果佳等優點。

技術領域

本發明涉及電力系統風電棄風消納技術領域，是一種含電極式鍋爐的地區電網風電消納能力評估方法。

背景技術

我國風力發電發展模式以大規模開發、集中并網為主，風電迅猛發展的同時，由于電網建設、運行調峰等技術經濟因素的制約，風電消納問題日益突出。據國家能源局統計，2015年全國風電平均利用小時數1728小時，同比下降172小時，全年棄風電量339億千瓦時，平均棄風率高達15％，同比增長7％，其中棄風嚴重的地區主要有甘肅(棄風率39％)、新疆(棄風率32％)、吉林(棄風率32％)、內蒙古(棄風率18％)。棄風不僅降低風能資源利用率，還減少風電機組年利用小時數和風電場收益，使風電項目的進一步建設發展受到制約。風電消納是一項系統工程，需要多種途徑的探索，增加風電場本地負荷，促進就地消納是有效途徑之一。

目前消納風電的主要難點在于系統調峰能力不足，在冬季供暖期由于調峰能力不足導致棄風的現象尤為嚴重。為改善東北地區的棄風嚴重的問題，2016年11月18日，國家能源局東北監管局批復《東北電力輔助服務市場運營規則(試行)》，并以東北監能市場[2016]252號文件下發。推動東北地區的火電廠進行靈活性改造，以提升機組調峰能力。

電網調峰能力不足，主要由于在供暖期機組出力受到“以熱定電”運行方式的約束，因此解耦熱電機組的“以熱定電”的運行約束，可以提高機組調峰能力，降低熱電機組的負荷率，為風電上網提供空間。可以通過配置儲熱裝置解耦熱電機組“以熱定電”運行約束，增加機組調峰能力，可以在一定程度上減少棄風量。此外，通過在負荷側、電源側配置一定容量的電鍋爐在電負荷低谷時段啟動供熱，降低熱電機組強迫出力，從而降低熱電機組的負荷率，在一定程度上增加風電的上網空間。

發明內容

本發明的目的是，針對熱電靈活性改造的機組參與調峰輔助服務后調峰資源的配置問題，提出一種科學合理，適用性強，效果佳的含電極式鍋爐的地區電網風電消納能力評估方法。

本發明的目的是由以下技術方案來實現的：一種含電極式鍋爐的地區電網風電消納能力評估方法，其特征是，它包括的內容有：

1)綜合效益的評價指標

①風電場效益評價指標

《東北電力輔助服務市場運營規則(試行)》中規定風電場視為不具備調峰輔助服務能力，因此風電上網的全部電量均需要通過調度機構通過調用無償、有償調峰服務為其提供上網空間，風電場調峰輔助服務費用支付設置上限，最高支付金額為風電場實際發電量價值的80％，因此風電表示為：

f_W＝f_WD-f_B (1)

其中f_W為風電場總效益；f_WD為風電場總發電收益；f_B為風電場調峰支出費用；T、M分別為時段數、風機數；Δt為調度時段；其中為t時段第m個風電機組的上網功率；c_e為上網電價；

②熱電廠綜合效益評估指標