基于调峰约束的河北南网风电消纳能力研究

2017第六届新能源发电系统技术创新大会

中国电工技术学会主办，2017年6月21-24日在河北省张北县举办，大会围绕新能源发展战略、系统关键技术、微电网及储能等重要议题展开交流。浏览会议详情和在线报名参会请长按识别二维码。

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国网河北省电力公司经济技术研究院、国网河北省电力公司的研究人员习朋、王颖、吴鹏、张飞飞，在2016年第12期《电气技术》杂志上撰文指出，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。

在新能源中，风力发电技术上最为成熟、有明显的规模效益，有广阔的利用前景。近几年来，世界各地风力发电的发展势头非常强劲，装机容量增加迅速。不同于常规的发电方式，风电功率具有随机性、间歇性、波动性等特点，很多时候表现出对电网不利的反调峰特性，电力系统的调峰压力增大。

电力系统是否具有足够的调峰容量是大规模风电能否并网发电的关键。随着风电开发规模逐渐增大，特别在冬季，供热火电机组的供热、水电机组枯水、风电机组大发三个因素相互叠加，导致调峰变得困难重重，风电消纳受到严重影响和制约[1]。

河北南网装机以火电为主，雾霾问题是重要的环境问题，受大气污染防治影响，国家严格限制东中部地区火电建设项目的发展，除了热电联产机组外，河北南网燃煤发电项目已严格限制发展，风电、光伏等新能源的发展优化了电源结构。2015年，河北南网风电平均利用小时数约为2000小时。

河北南网电源装机以火电为主，火电机组中，供热机组所占比例较高，电网调峰困难问题日益突出。由于河北南部地区灌溉面积大、夏季炎热空调用电负荷增长迅速，峰谷差率大，网内机组调峰能力不足。电网调峰能力不足影响新能源消纳。

河北省风能、太阳能等资源丰富，近几年国家的一些优惠政策极大地促进了新能源的发展。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。

目前，一些小型的风电场陆续接入河北南部电网，但是河北南网的风电消纳能力尚未深入研究。研究“十三五”期间及将来河北南网风电的?消纳能力，对风电的的合理有序发展具有重要意义。

图1  河北南网2016年预测年负荷曲线

结论

近几年来，河北南网风电装机增长迅速。河北南网是典型的受端电网，装机以火电为主，外受电比例越来越大。本文提出了通过两个关键约束指标计算风电消纳能力的方法，方法简便有效。

根据河北南网的电源装机、负荷特性、区外受电等特性，通过本文提出的方法计算了河北南网“十三五”期间各年不同季节的风电消纳能力。对合理确定风电发展规划具有重要意义。