甘肃酒泉风电功率调节方式的研究

酒泉风电基地(Jiuquan wind power base,JQWPB)是中国第一个千万千瓦级示范风电基地,它的建设给甘肃电网乃至西北电网带来调频调峰、电力电量消纳等技术难题,利用河西地区测风资料和近期调度能量管理系统(energy management system,EMS)实际运行数据,分析甘肃酒泉地区风资源特性和风电出力特性,研究风电并入电网的功率调节方式,根据国内技术发展水平和河西资源状况,比较了抽水蓄能、常规火电以及抽水蓄能和火电联合3种功率调节方式,得出了抽水蓄能电站不能用于风电功率调节、抽水蓄能和火电联合调节存在不确定性和一定规模的常规火电可以满足风电功率调节要求的结论。建设一定规模的火电基地,并在酒泉地区将其电能以特高压直流外送是解决酒泉风电调频调峰与电量消纳的有效途径。

甘肃酒泉风电出力特性分析

甘肃酒泉风电基地是中国乃至世界规划建设的第1个10GW风电示范基地,开创了风电大规模集中开发、超远距离输送的先河。文中利用甘肃酒泉地区实际测风资料和调度能量管理系统(EMS)实际运行数据,全面分析了酒泉地区的风资源特性,研究了风电机组、风电场、风电场群和风电基地的出力特性,比较了不同时间尺度下风电出力特性的不同特点,得出如下大规模风电基地的出力特性:在长时间尺度下相关性明显,在短时间尺度下互补性明显。文中还根据大规模风电的出力特性分析了其对电网稳定和调频、调峰的影响。

多时空尺度下大型风电基地出力特性研究

针对大型风电基地出力特性问题,基于甘肃酒泉大型风电基地实测数据,从风电出力日变化、季节变化、波动性、相关性、同时率方面,研究了各特性的计算指标及其时空变化规律,并给出各指标的估算函数或置信区间。另外,还提出了不同空间尺度下功率曲线的差异问题并给出修正方法。研究结果显示,大型风电基地内部分区域具有不同的风电出力特性,在估算相关参数时要分区域评估。上述研究结果可为调度决策、风场规划、修正风电功率预测结果等提供重要参考依据。

酒泉风电基地二期3GW风电接入电网的无功补偿设备配置及输电能力研究

风电出力具有随机性和波动性,大规模风电并网将给电力系统带来消纳难题。针对酒泉风电基地二期3 GW风电接入电网问题,以规划建设的典型方式为例,分析了系统电压无功特性,并基于此研究了2种典型情况下的无功补偿设备配置方案,从2个侧面讨论了酒泉风电基地二期接入系统联网通道的输电能力,针对各种影响因素,从多个角度进一步论证了无功补偿设备配置方案和输电能力的敏感性,给出了可行措施和建议。

风电功率相关性分析

通过对风电功率的相关性分析，可更加直接地掌握风电场、风电场群、风电基地三个层次的互补特性，对风电基地规划、电网的安全稳定运行都有着重要的指导意义。本文利用酒泉地区风电场的实测功率数据，通过相关系数法研究风电场、风电场群和风电基地在1～10 h三种不同时间尺度的风电功率相关性，研究功率相关性随不同时间尺度的变化规律。最后利用时移数据的相关系数法分析风电场、风电场群的功率上下游关系，其结果与地理分布情况一致。

酒泉风电基地对区域生态环境的影响

利用1∶10×104土地利用数据库和遥感影像解译数据,通过Arcgis 9.2和Fragstats 3.3软件,运用生态环境质量指标法和景观生态学法对酒泉风电基地的生态环境现状和基地建设对区域生态环境的影响进行了分析.结果表明:酒泉风电基地规划实施前后生态环境质量指数由22.51减小为21.44,生态环境质量变差;未利用地是该区域的主导景观要素,建筑用地景观要素指数变化趋势与林地、草地、未利用地景观要素相反,在一定程度上反映了建筑用地与林地、草地、未利用地景观要素之间的转换关系;在景观级别上,景观斑块数、斑块密度、斑块周长、形状指数、分离度、优势度、蔓延度指数降低,斑块平均面积、香农多样性指数、香农均匀度指数、破碎度指数等均增加,表明酒泉风电基地建设使景观要素大斑块增多,小斑块减少,景观形状变得更为规则、简单,在地域分布上的分散程度降低,景观要素被分割的破碎程度增加,景观空间结构更复杂,增加了景观多样性和异质性;在景观要素上,形状指数、分维数减小,散布和并列指数增加,也表明研究区内景观要素出现规则化和简单化,稳定性增加.

基于GIS技术的陆上风能资源开发制约因素分析——以甘肃省酒泉风电基地为例

本文采用中国气象局的风能资源数值模式系统,模拟了甘肃酒泉风电规划区较高分辨率(1km×1km)的50m高度平均风能资源分布状况。结果表明,玉门市昌马乡西部、瓜州县柳园镇附近、敦煌西部与新疆哈密交界区以及马鬃山镇附近年平均风功率密度和年有效小时数均较大,属于风资源较丰富区,有利于大规模风电开发。通过与测风塔实测数据的对比检验,评估了数值模拟结果的准确度。根据实际地形地貌和土地利用等基础地理信息,采用ArcGIS空间分析技术和建模工具分析了影响甘肃酒泉风电基地风能资源开发的主要制约因素,扣除不可开发区和限制开发区,计算得到可利用区域各等级风能资源的开发面积、技术可开发量、制约条件所占面积等评估结果。本文研究结果可为区域或风电场风能资源评估及风能资源开发利用提供技术途径和科学参考。