[發明專利]一種適用于抽水蓄能電站大規模消納風電的調度方案

在審

• 申請號: 201910246477.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109768580A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 呂艷玲;鄭聃杰;陳映荷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及抽水蓄能電站大規模消納新能源技術領域，尤其涉及一種適用于抽水蓄能電站大規模消納風電的調度方案。包括以下步驟：步驟(1)，通過氣象技術獲得風電功率預測數據，并實時采集風電場發電量P1；步驟(2)，實時采集和監控電網的負荷P2和常規電廠的發電量P3；步驟(3)，實時監測抽水蓄能電站上水庫庫容V1、下水庫庫容V2，地下廠房安裝四臺單機容量為P4的混流可逆式水泵水輪發電電動機組，預置一臺單機容量為P4的備用水泵機組，同時修一條從下水庫經廠房到上水庫的備用輸水管道；步驟(4)，建立風電場?抽水蓄能電站聯合運行實時監測系統。本發明利用風電場與抽水蓄能電站聯合運行的模式減小了風電波動對電網的影響，可以直接大規模消納風電新能源，并且提高了經濟效益。

技術領域

本發明涉及抽水蓄能電站大規模消納新能源技術領域，尤其涉及一種適用于抽水蓄能電站大規模消納風電的調度方案。

背景技術

抽水蓄能電站是一種結合了抽水和發電兩類設施的水電站，其具有在抽水工況和發電工況轉換的優點，是一種可以消納電能的水電站，抽水蓄能電站與傳統水電站相比有如下優點：啟停快速、靈活，可承擔電網調頻、調相、緊急事故備用和黑啟動等任務，大大提高了電網的供電質量和供電可靠性，改善電網的運行條件。

由于風電、光伏發電出力具有隨機波動性和間歇性的特點與電力系統用電負荷特性呈現較大差異，風電和光電的并網會給電網帶來沖擊，對電網調峰能力提出較高要求，因此風光能量的儲存再利用是極為必要的。一種風力水力聯合發電系統[208396864U]將風力發電機與水力發電機結合在一起，解決有風力隨機性對電網所帶來的影響，但不能解決風電場棄荷的問題，本發明利用風電場與抽水蓄能電站聯合運行的模式減小了風電波動對電網的影響，可以直接大規模消納風電新能源，并且提高了經濟效益。

發明內容

一種適用于抽水蓄能電站大規模消納風電的調度方案，包括以下步驟：

步驟(1)，通過氣象技術獲得風電功率預測數據，并實時采集風電場發電量P1；

步驟(2)，實時采集和監控電網的負荷P2和常規電廠的發電量P3；

步驟(3)，實時監測抽水蓄能電站上水庫庫容V1、下水庫庫容V2，地下廠房安裝四臺單機容量為P4的混流可逆式水泵水輪發電電動機組，預置一臺單機容量為P4的備用水泵機組，同時修一條從下水庫經廠房到上水庫的備用輸水管道；

步驟(4)，建立風電場-抽水蓄能電站聯合運行實時監測系統。

低谷用電時，此時能量關系P1+P3>P2，抽水蓄能電站的常備機組投入抽水工況，優先消納風電場輸出的電量，抽水蓄能電站消納的電量即為P1+P3-P2，若此時P2>P3則風電場上網的電量應為P2-P3；若此時P2<P3則風電場發電量P1全部供給抽水蓄能電站消納，且抽水蓄能電站同時會消納常規電廠的電量P3-P2。

平段用電時，若P1>0.1P2(即風電場發電量占電網總電量的比重超過10％)，則啟動抽水蓄能電站的機組消納風電場輸出的超過比重的電量，消納的電量即為P1-0.1P2。

高峰用電時，P1+P3<P2，抽水蓄能電站的常備機組投入發電工況，使P1+P3+xP4＝P2，并且可針對風電并網造成的波動進行調相調頻；若此時P1>0.1P2(即風電場發電量占電網總電量的比重超過10％)，則啟動抽水蓄能電站的備用水泵機組消納風電場輸出的超過比重的電量，消納的電量即為P1-0.1P2。

本發明的有益效果：

(1)可以大大減少區域棄風；

(2)平滑風電場的輸出，避免了風電光伏對電網的直接沖擊，提高新能源的供電可靠性，優化電源結構；

(3)將風電場在低谷時段所發的廉價電能轉化為高峰時段的稀缺電能,帶來能量轉化的經濟效益；