基于调峰能力分析的电网弃风情况评估方法

随着风电弃风现象的日益增多,如何有效评估未来电网的弃风情况已成为宏观决策部门和风电企业都非常关心的问题。为此,提出了一种新的评估方法。其原理是:针对某个评估水平年,先以各月典型日负荷曲线为基础模拟出月内各日的负荷曲线,进而通过电源调峰能力分析得到各日各时段的电网接纳风电空间;之后,以历史风电标幺值曲线乘以规划风电装机容量作为可能的风电出力曲线;然后,通过二者的比较得到各日的风电弃风功率时序曲线。利用该曲线可统计得到年弃风比例、年利用小时数、年弃风功率持续曲线、年弃风电量月分布、年弃风电量峰谷分布等各类数据,从而全面反映水平年风电弃风情况。利用该方法,算例中对2015年东北电网的风电弃风情况进行了评估。

考虑调峰和电网输送约束的省级系统风电消纳能力分析

随着风电并网容量的增加,调峰和电网输送能力已成为电力系统消纳风电的瓶颈。为直观表达省级系统消纳风电的能力,指导风电发展规划以及未来调度运行工作,结合中国电力系统运行特性,研究了综合考虑调峰约束和电网输送能力约束的风电电量消纳预测方法,并根据中国北方风电富集省份现有的电网条件、电源结构、实际运行方式等信息,对多种场景下两相邻省份水平年风电电量消纳情况进行了详细预测分析,最后根据电力系统实际运行情况,提出了提高风电消纳能力的措施和建议。

提高电网攀峰响应能力的研究

高峰负荷时 ,许多大型发电机组运行于上限 ,因此电力系统攀登陡峻峰荷的响应能力往往十分短缺。文中提出了一种借助快速优化调整来提高响应能力的方法。发电机组被分为调节余量充裕的机组集合 (Cabund)和调节余量匮乏的机组集合 (Cpinch)。基于响应能力分析 ,对各机组集合的输出功率进行调整 :Cpinch压荷 ,Cabund增发 ,两集合分别进行优化 ,作为提高系统调峰响应能力快速而经济的手段。上述方法可用于替代添置燃汽轮机组 ,而前者的费用比后者少得多。

含风电场电力系统调峰对策综述

大量随机性风功率注入电网导致系统调峰面临严峻的考验。文章首先阐述了风电并网对系统调峰容量和调峰能力的影响,然后总结归纳了当前国内外采取的各种调峰对策,包括风功率预测、风功率控制、互补能源发电以及系统可控备用调度等,最后提出了含风电场电力系统调峰的建议和需进一步深入研究的问题。

考虑一次调频能力的火电机组负荷优化分配

机组调峰深度与调峰能力在一定程度上不可兼得,为使电力系统运行经济的同时具备足够的调峰裕度,提出了考虑一次调频能力的机组负荷优化分配模型,引入新型正弦余弦算法(sine cosine algorithm,SCA)求解。以某电厂4台机组为例验证模型的有效性,分别采用SCA和遗传算法(genetic algorithm, GA)寻优计算并与自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令对比,结果表明SCA的最优解比GA精度更高,而且新模型既能保证足够的一次调频备用容量又有更高经济性。通过仿真得出不同负荷率最优经济成本与一次调频备用容量的关系曲线,总结了此规律对负荷优化分配的指导意义。最后仿真研究低负荷率时的负荷分配,结果表明模型会优先选取经济性较好的机组进行深度调峰以保证整体最佳经济性。

广东电网可再生能源接纳能力研究

随着广东省可再生能源的不断发展,尤其是广东海上风电场规划的出台,可再生能源大规模接入将对电网造成严重影响,研究电网对可再生能源的接纳能力具有重要意义。概述了广东电网可再生能源发展现状及规划,通过详细分析可再生能源的出力特性、负荷特性以及电源的调峰能力以及综合考虑了旋转备用和联络线调节能力的影响,提出了基于可再生能源接入系统后电力平衡的可再生能源接纳能力计算方法。将该方法应用于广东电网2020年可再生能源接纳能力分析,得出接纳容量小于规划容量,根据对影响因素参数灵敏度分析,最后给出了广东电网最大限度接纳可再生能源的建议措施,可为电力系统电源规划、电网架结构建设以及运行调度提供参考。

三维静载与循环冲击组合作用下砂岩动态力学特性研究

利用动静组合加载试验装置,对具有不同轴压和围压的砂岩进行循环冲击试验,研究砂岩抵抗循环冲击载荷能力的变化特性,并重点讨论围压和轴压对砂岩动态疲劳力学特性的影响。围压分别设置为4,8,10和12 MPa四个系列,轴向静载荷分别设置为49,84,105和125 MPa四个系列,入射杆上的入射波大小相等,入射能大小为230 J。结果表明,相同围压下,总循环冲击次数随轴压的增大而减小;相同轴压下,随围压的增加,岩石承受的总循环冲击次数增加。随循环冲击次数的增加,岩石动态峰值应力、加载段的变形模量和弹性应变逐渐减小,动态峰值应变和残余应变逐渐增加。动态峰值应力和平均应变率具有良好的负线性关系;相同围压情况下,随轴压的递增,动态峰值应力和平均应变率拟合直线斜率的绝对值越来越大;相同轴压情况下,随着围压的增加,拟合直线斜率的绝对值越来越小。三维静应力情况下,减小轴压或增加围压有利于提高岩石抵抗外部循环冲击的能力。

并网光伏的短期运行备用评估

同风电一样,太阳能光伏发电的随机性与间歇性增加了系统运行备用风险评估的复杂性和不确定性。针对这一问题,文中综合考虑了导致入射太阳辐照度出现随机性的主要因素,基于蒙特卡洛方法建立了模拟逐时太阳辐照度的模型和光伏发电系统的能量转换模型。之后,以对该模型进行大量仿真获得的结果为基础,获取典型季节和时段的光伏功率短时转移概率模型,并以之作为适用于PJM法的容量模型,对加入光伏后的系统短时运行备用风险进行了评估。评估结果显示了并网光伏系统在不同季节和时间段内对系统规律运行时的容量效益贡献。

青海电网光伏接纳能力研究

在分析青海电网负荷特性、光伏出力特性和水电调节特性的基础上,首先研究了2020—2030年青海省自身光伏消纳能力,分析了不同光伏发电规模下的弃光率。为了促进青海光伏发展,避免大量弃光,分析了特高压直流外送光伏和建设抽水蓄能电站对提高青海光伏消纳能力的影响。指出解决青海远景年大规模光伏消纳的根本措施是建设直流外送通道将光伏外送。

大功率机组一次调频参数优化研究

大功率机组一次调频参数是影响自身调频动态稳定与维持电网频率稳定的关键因素。建立以国家电网一次调频标准、电网稳定的必要能量平衡条件以及机组自身稳定的必要条件为约束,以总煤耗量以及总污染排放最低为目标函数的最优化模型,采用遗传算法求解各个机组实时最佳速度不等率。选取12台机组,并采用实际运行数据进行仿真测试,结果表明此算法可以保证机组快速完成一次调频任务,并且经济性最佳。对于深度调峰机组,需适当突破电网一次调频标准的约束进行设置。本方法对电网系统机组优化速度不等率以及保证电网调频的快速性和经济性具有重要参考价值。

热电池正极材料氯化镍的性能研究

针对热电池正极材料氯化镍激活时间偏长、制备工艺复杂等缺点,对氯化镍正极热电池的激活时间、峰值电压、工作时间、负载能力及电极配方等进行了探索,并进行了高温、低温及不同电流密度下常温的放电实验。结果表明,在正极材料氯化镍中添加20%的羰基镍粉对热电池放电初期激活时间的改善是有利的;电解质配方和制备工艺的不同将直接影响氯化镍正极热电池的性能;当电流密度为1.0～1.5A·cm—2时,单体电池的工作电压峰值可以达到2.2～2.4V。

纤维类型及取向对纤维-UHPC基体拔出性能影响研究

纤维与基体之间的粘结能力和机械锚固作用是基体将荷载传递给纤维的决定因素之一,不同类型的纤维和取向在拉拔时的受力形式和破坏形式决定试件承载能力。采用单根纤维拉拔试验探究了纤维类型、取向对超高性能混凝土(UHPC)界面拉伸性能的影响。结果表明:随着纤维取向的增加拔出荷载先增大后减小,在45°时拔出荷载达到最大值;随着纤维取向增加,纤维拔出时对基体破坏面积增大,纤维拔出时对于基体的破坏能力:波纹线>端勾型>直线型。由第一峰值荷载分析,波纹型钢纤维相比于直线型和端勾型钢纤维更容易脱黏。对纤维拔出时进行力学行为分析,波纹型钢纤维和端勾型钢纤维拔出过程中首先发生纤维屈服,随着荷载持续基体产生破坏,直线型钢纤维在拔出过程中最先发生纤维与基体脱黏。

电网调峰能力对风电消纳能力的影响分析

针对河北省风电现状及存在弃风的问题,结合负荷特性、风电出力特性和机组调峰能力,分析机组调峰能力对风电消纳能力的影响,认为调峰能力是风电消纳能力的重要限制因素,提出风电装机空间的计算方法和提高风电消纳能力的措施。

基于多约束条件的山西电网风电消纳能力研究

由于风电具有间歇性和反调峰性,其大规模接入电网将增大系统调峰能力的需求。随着山西电网中风电的比例不断增加,冬季后夜弃风现象严重。通过分析制约山西电网接纳风电的主要因素,以2015年山西电网为例进行仿真计算,提出提高山西电网风电消纳能力的措施。

电网接纳风电能力的制约因素分析及措施

随着风电并网机组的快速增加,风电并网容量与电网接纳风电能力之间的矛盾日益突出,电网所能接纳的最大风电容量成为了风电资源利用的关键问题。通过分析制约电网接纳风电能力的各种因素,建立电网接纳风电能力的分析模型。针对各地区风电并网的具体情况,采取必要的可行的科学措施,最大限度提高电网接纳风电的能力。

基于等效负荷率分析的风电场调峰辅助服务需求计算方法

当前,以风电为代表的新能源快速发展。电网调峰能力不足已成为限制风电消纳的主要因素。组织调峰辅助服务市场,形成市场化的调峰辅助服务价格机制,成为激励传统电源调峰积极性的重要途径,调峰辅助服务需求是风电场参与调峰辅助服务市场的重要基础。本文引入等效负荷率指标,从预期收益角度出发分析风电场调峰公平性;以此为基础,提出了基于等效负荷率分析的风电场调峰辅助服务需求计算方法,以支撑风电场参与市场交易;最后基于IEEE-30节点系统构造算例验证了本文所提出方法的有效性。

基于调峰约束的河北南网风电消纳能力研究

河北省南部电网以火电为主,在河北南网北部的保定地区、东部沿海的沧州地区,具有丰富的风能资源,近几年发展迅速。随着风电的大规模集中并网,电网调峰能力已成为制约风电消纳的主要因素。结合负荷特性、风电出力特性,本文分析了河北南网的调峰能力,提出了通过两个关键约束指标推导计算风电消纳能力的新方法,计算分析了河北南网风电消纳能力。对合理确定河北南网"十三五"风电发展规划提供了重要参考。

甘肃河西500万kW光伏就地消纳及调峰分析

2012年甘肃河西4地市拿到路条的光伏发电规划容量超过500万kW,当前电网不能满足新能源的全部接纳要求,大规模光伏项目的并网和消纳成为阻碍光伏快速发展的首要问题。基于河西电网负荷发展、电网规划以及通道输送能力的实际情况分析,提出了各市(县、区)建设光伏容量与区域新增用电负荷相适应的分散接入、在地区110 kV电网内就地消纳的新思路。分析了河西电网光伏发电的实际出力特性,计算并分析了嘉酒、张掖、金昌及武威地区电网就地接纳光伏的空间和有利条件。基于光伏出力特性和负荷特性,分析了光伏的调峰特性及调峰方案选择。

西北大规模新能源消纳问题成因分析及综合应对策略研究

针对西北电力出现的大规模弃风弃光现象,分析了消纳问题产生的原因,给出了应对策略。通过不同层面、不同主体及不同环节的现状对比,分别从电网规划的系统性、源网建设的同步性及源荷发展的协调性等方面研究了新能源消纳的影响因素,从科技攻关活动、网源荷协调规划、电网调峰、电能替代、储能等几个方面给出应对策略。最后对电网新能源消纳提出具体建议。

湖南电网风电接入对调峰影响的量化研究

本文以湖南电网2020年预测负荷、电源为背景,利用电力系统运行模拟软件量化计算并对比分析2种风电与水电联合运行的方法的优劣。供湖南电网乃至水电资源丰富的地区大规模风电接入后的电网调峰能力的研究借鉴。