大规模新能源发电并网容量效益及消纳能力评估方法研究

大规模新能源发电并网容量效益及消纳能力评估方法研究
为缓解能源供应压力,促进能源结构清洁化转型,以风电、光伏发电为代表的新型可再生能源发电开始大规模、集中式接入电网。

然而,受风速、光照强度等自然条件不稳定的影响,风电和光伏发电均具有明显的不确定性和难可控性,其容量效益及发电消纳与常规电源相比明显不同。

客观评价大规模新能源发电并网后的容量效益和消纳能力,是实现电力系统资源优化配置,促进新能源高效利用的关键环节。

首先,本文建立了计及源荷时序耦合关系的新能源发电多场景出力模型。

分析了源荷时序耦合关系对新能源中长期规划和运行的影响,据此提出了源荷时序耦合关系的评价指标体系和计算方法;以此为基础,建立了以关键场景、聚类场景及其概率分布形式表征的新能源发电多场景出力模型。

其次,基于可信容量的概念和等可靠性原则,提出了大规模新能源发电并网容量效益评估方法。

详述了可信容量的基本特征和评估指标,分析了影响可信容量的主要因素;建立了计及时序运行特性的水电站可靠性评估模型、火电机组可靠性评估模型;考虑风光水火多类型电源之间的协调运行关系对系统可靠性的影响,提出了发电系统可靠性评估方法和新能源并网可信容量评估方法。

然后,从电力系统运行调峰的角度,提出了大规模新能源并网消纳能力评估方法。

分析了电力系统调峰和新能源发电消纳的基本特征、相互关系及影响因素;充分考虑新能源接入带来的能源节约效益和环保效益,以系统总计算费用最小为目标,建立了含大规模新能源发电的电力系统调峰运行优化模型,基于我国电力系统的实际特点,提出了相应的运行优化协调策略;以调峰运行优化模型为基础,提出了新能源发电并网消纳能力评估指标及方法。

最后,以我国西北某地区实际
电力系统为基础进行了算例分析,对多个规划方案下的新能源并网容量效益和消纳能力评估结果进行了对比,验证了本文所提模型和方法的有效性及实用性。