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大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台研发
作者：肖白， 杨林， 穆钢， 赵利军， 董晓晶， 党东升， XIAO Bai， YANG Lin， MU Gang， ZHAO Lijun ， DONG Xiaojing， DANG Dongsheng
作者单位：肖白,杨林,穆钢,XIAO Bai,YANG Lin,MU Gang(东北电力大学电气工程学院,吉林吉林,132012)， 赵利军,董晓晶,党东升,ZHAO Lijun,DONG Xiaojing,DANG Dongsheng(国网宁夏电力公司经济技术研究院,宁夏
银川,750011)
刊名：
中国电力
英文刊名：Electric Power
年，卷(期)：2015,48(2)
引用本文格式：肖白.杨林.穆钢.赵利军.董晓晶.党东升.XIAO Bai.YANG Lin.MU Gang.ZHAO Lijun.DONG Xiaojing.DANG Dongsheng大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台研发[期刊论文]-中国电力 2015(2)。
大规模风电接入微电网的两阶段分布式鲁棒储能容量优化方法在风力发电的广阔舞台上，微电网如同一位优雅的舞者，在能源转换的旋律中翩翩起舞。
然而，这位舞者的舞步并非总是那么稳健，因为风电的不确定性和间歇性就像突如其来的狂风，可能打乱她的舞姿。
为了确保这场舞蹈的完美呈现，我们必须精心设计一套能够应对这些挑战的储能系统——这就是所谓的“两阶段分布式鲁棒储能容量优化方法”。
首先，让我们将目光投向第一阶段：基础储能配置。
这一阶段的目标是为微电网铺设一张稳固的安全网。
我们需要考虑风电出力的波动性和不确定性，就像预测一个多变的天气模式一样。
通过精确计算和模拟，我们可以确定一个基础的储能容量，它就像是微电网的能量储备库，能够在风力不足时提供必要的电力支持。
这个过程就像是为舞者量身定做一双合脚的舞鞋，既要舒适又要有足够的支撑力。
接下来，第二阶段则是动态调整与优化。
在这一阶段，我们的工具是分布式鲁棒优化算法。
想象一下，这是一支灵活多变的乐队，能够根据舞者的动作和音乐的节奏实时调整曲调。
同样，我们的算法也能够根据实时数据和预测模型，动态调整储能设备的充放电策略。
这种策略就像是在舞者的身后安排了一群随时待命的助手，他们能够及时地递上需要的道具，或是在必要时提供额外的支持。
使用形象生动的比喻和隐喻，我们可以看到这个优化方法就像是一场精心编排的舞台剧。
风电是主角，微电网是舞台，而储能系统则是幕后的英雄。
它们共同协作，确保整场演出的流畅和观众的满意。
夸张修辞和强调手法在这里也发挥了作用。
我们必须认识到，没有这样的优化方法，微电网的稳定性和可靠性就会像失去了舵手的船只，在风暴中摇摇欲坠。
因此，这套方法的重要性不可忽视，它就像是微电网的心脏起搏器，保障着整个系统的生机与活力。
观点分析和思考也是不可或缺的。
我们必须深入探讨这套方法的经济性和实用性。
毕竟，一个理论上完美的方案如果成本过高或难以实施，那么它的实际价值将大打折扣。
因此，我们需要在创新和成本之间找到平衡点，确保这套方法既高效又经济。
大规模风电接入电网的相关问题及对策在全新的发展时期大规模风电可以说是一项重要的战略选择，我们在实际分析大规模风电接入电网问题的过程中可充分结合国外的先进经验。
我国风电接入电网具有较为明显的特征，其中主要包括大规模、集中开发远距离以及高压电输送等，但是这也是导致系统调频风电功率预测以及低电压穿越等运行控制问题出现的主要原因。
为在真正意义上实现对上述现象的改善，我们可从政策法规、并网导则以及检测认证等几方面着手对其进行改善，这也是促使大规模风电接入电网工作得以顺利开展的原动力。
标签：风电接入；电网；相关问题；措施分散小、规模开发以及就地消纳是我国传统风电的明显特征、大规模、高集中开发以及远距离高压输送是其未来发展的主要趋势与方向。
风电工作对电网的安全稳定运行提出全新的问题与挑战。
本文主要将风电发展热点问题作为主要依据结合国外先进经验实现对风电发展现状的论述，其中主要涉及到风电发展的特点，风电接入电网运行控制以及政策标准等一系列问题，最后针对其中所存在的问题制定科学建议与措施。
一、风电接入方式及特点1.接入电网方式分散接入以及集中接入是现阶段电接入电网的两种主要形式。
在风电开发规模较小以及就地消纳为主的情况下主要是对分散接入方式进行使用，这种接入方式需要等级较低的电压，也不会对系统运行造成较大影响。
集中接入主要在风电开发规模较大以及异地消纳为主的情况下进行使用，这种情况下的电压与分散式刚好相反，也就是说需要电压等级较高，输送距离也较远，会直接影响到系统的运行。
2.风电运行特点（1）风电出力随机性强、间歇性明显波动幅度较大是风电出力的明显特征，同时波动频率也存在一种毫无规律性可循的情况，在这种较为极端的情况下风电出力的变化范围可在零到百分之一百之间。
同时风电出力与电网负荷之间的关系呈现出一种反调节的特性状态。
（2）风电年利用小时数偏低通过相关调查与统计，我们可以发现我国部分省区的风电年利用小时存在参差不齐的现象，基本水平可维持在两千个小时左右。
计及风力发电的输电网优化规划作者：周莹来源：《城市建设理论研究》2013年第06期摘要：本文建立了计及风力发电的输电网规划数学模型，使用量化的风险评估费用表征输电网不安全现象的经济代价，并加入目标函数，从而使规划方案的安全风险和投资费用具有可比性，实现含风电场的输电网规划在经济性和安全性之间的协调。
关键词：输电网规划；机会约束规划；不确定性；风电场；风险评估；遗传算法中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：0引言风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，发展迅速。
随着风电场规模以及风电场在电力系统中所占比例的不断增大，在输电网规划中考虑风电场的输出功率不确定性、降低系统运行风险至关重要。
目前，大规模风电接入网络的输电网规划处于探索期间，成熟而高效的规划方法仍需进一步发展。
文献[1]分析了将风电整合进输电规划网络中所面临的问题。
文献[2]考虑了将风电并网后对电网的可靠性影响作为依据给出规划方案。
文献[3-4]提出了用机会约束规划方法解决考虑负荷和风电场输出不确定性的输电网规划问题。
文献[5]应用多场景概率方法描述风电场的输出功率和在电网规划中涉及到的负荷变化、经济等不确定性因素，得到基于决策者偏好的含大型风电场的输电网柔性规划方案。
文献[6]建立了风电利用指标和节能指标，通过对各规划方案的指标分析和比较，为大型风电场接入网络的电网规划提供潜在的性能指标参考及各规划模型的适用选择。
由于风电场出力随机变化，如果要保证所有线路在任何情况下都不过负荷，电网的投资会非常大。
较合理的选择是适当放宽约束，使规划方案能够在一定风险的情况下达到最优[7,8]。
本文用量化的风险评估费用表征输电网不安全现象的经济代价，并加入目标函数，从而使规划方案的安全风险和投资费用具有可比性，实现含风电场的输电网规划在经济性和安全性之间的协调。
1 含风电场电网输电线路的有功功率潮流分布风电场的输出功率是随机变化量，其数值主要取决于风电场的装机容量和风速大小，其分布取决于风速的随机分布规律。
大规模风电接入电网的相关问题及解决措施作者：王伟冠来源：《科技与创新》2016年第04期摘要：随着社会经济的快速发展和科技的不断进步，我国风力发电的规模已达到了世界领先水平，并在节能减排、促进国民经济的增长等方面作出了巨大贡献，缓解了我国部分地区的供电压力。
然而，当前我国大规模风电接入电网中仍存在一些较为突出的问题，这在一定程度上制约了我国风电行业的发展。
因此，供电企业应结合自身实际，针对大规模风电接入电网的相关问题，制订相应的解决措施。
关键词：供电企业；风电接入电网；新能源；风力发电中图分类号：TM614；TM712 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.04.138作为一种清洁、经济的发电方式，风力发电自诞生以来就受到了各国供电企业的广泛关注。
我国各地区供电企业的供电压力较大，部分地区甚至出现了较大的供电缺口。
在此背景下，开展大规模风电接入电网工作是迫切且必要的。
1 大规模风电接入电网的重要性随着世界能源危机的加深和全球气候的恶化，我国各大供电企业面临着巨大的供电压力。
一方面，随着我国工业的崛起，工业用电量激增；另一方面，人民生活水平的日益提高也使得供电企业的民用电保障工作面临诸多挑战。
因此，供电企业应大力开展大规模风电接入电网工作，增加发电量，从而确保各行各业的正常用电。
此外，大规模风电接入电网工作的日益推进还能有效降低用于火力发电的煤炭等能源的使用量，从而缓解我国环保部门的压力，推动清洁能源的使用。
目前，我国的风力发电技术水平与国外发达国家还存在一定的差距，因此，开展大规模风电接入电网工作不仅能在一定程度上促进风力发电技术的优化和进步，还能加强企业各部门间的联系，从而使各部门默契合作，有效解决电力供应工作中存在的一系列问题。
2 大规模风电接入电网的相关问题2.1 电网运行成本大幅增加风力发电虽然是一种较为环保的发电方式，但也有一些明显的缺点，其中，较为突出的是风力发电具有较强的不可预测性。
全球能源互联网知识测试一、单项选择1.全球清洁能源资源丰富，水能资源超过〔〕亿万千瓦，陆地风能资源超过〔〕亿千瓦，太阳能资源超过〔〕亿千瓦。
AA．100 1万100万B. 100 100万1万C. 100万100 1万D. 1万100 100万2.〔〕是实施“两个替代”的关键。
DA．智能电网B. 特高压电网C. 可再生能源D. 全球能源互联网3.截止2013年，全球煤炭、石油、天然气剩余探明可采储量分别为8915亿吨、2382亿吨和186万亿立方米，折合标准煤共计1.2万亿吨，全球煤炭、石油和天然气分别可开采〔〕年，〔〕年和〔〕年。
DA．53 55 113B. 55 53 113C. 113 55 53D. 113 53 554.目前,全球能源生产与消费结构目前仍以〔〕为主，清洁能源和电力比重增长较快；由于能源分布不均衡，能源供需别离程度不断加深，全球能源贸易不断扩大。
AA．化石能源B. 可再生能源C. 清洁能源D. 分布式能源5.〔〕是相对洁净的化石能源。
世界天然气资源分布很不均匀。
天然气资源主要集中在中东、欧洲及欧亚大陆地区。
BA．煤炭B. 天然气C. 石油D. 风能6.〔〕又称为天然气水合物，具有储量丰富、能量密度大、燃烧利用污染排放少等优点，通常分布海洋大陆架外的陆坡、深海、深湖及永久冻土带上。
中国已先后在南海、东海及青藏高原冻土带发现。
页岩质地坚硬，具有孔隙度小、渗透率低等特点。
目前全球只有美国等少数国家实现了大规模开发。
AA．可燃冰B. 石油C. 天然气D. 页岩气7.目前，风电是全球增长速度最快的清洁能源发电品种之一，已经成为仅次于水电、核电的第三大清洁能源发电品种。
2012年6月，〔〕超过美国成为世界第一风电装机大国，太阳能发电虽起步晚，但发展速度快，规模已经居德国之后，处于世界第二位。
BA．德国B. 中国C. 西班牙D. 挪威8.海洋能发电技术中相对于成熟的是潮汐发电。
世界上最大的海洋能发电站是的25.4万千瓦潮汐能电站。
2023年国家电网招聘之公共与行业知识全真模拟考试试卷B卷含答案单选题（共40题）1、表象：是指当事物不在眼前时，人们在头脑中出现的关于事物的形象。
A.游览过北京天坛后，人们在头脑中留下的清晰映像B.读过《阿房宫赋》后，人们在头脑中浮现出的阿房宫的形象C.发明家设计出新机器前头脑中构思的机器形象D.人们头脑中出现的神话中的妖魔鬼怪形象【答案】 A2、微生物：腐烂：病毒A.藻类：水华：海带B.碘：甲亢：氯化钠C.空气：风：气旋D.煤气：爆炸：一氧化碳【答案】 A3、推动煤炭清洁高效开发利用，实现煤炭集中使用是主要途径之一，积极推动优质能源替代（），大力推广“煤改气”“煤改电”等工程。
A.民用散烧煤B.小火电C.小水电D.热电联产【答案】 A4、当旧的艺术种类如小说、戏剧等渐离世人的关注中心而让位于影视等艺术新贵时，一种文化贫困正笼罩在各种批评之上。
面对强大的“工业文化”，文化批评也差不多变成“促销广告”了。
A.文化的贫困使批评无法进行B.各种文化批评的品位在降低C.文化贫困现象受到了种种批评D.批评家们受到了贫困的威胁【答案】 B5、六一居士：欧阳修：北宋A.竹林七贤：刘伶：魏晋B.八大山人：朱耷：明末淸初C.五柳先生：陶渊明：东汉D.湖海散人：施耐庵：元末明初【答案】 B6、《2016全球能源互联网发展报告》梳理和分析了技术装备的发展现状、需求和趋势，探讨了开放合作的领域和机制，首次提出（）。
A.全球能源互联网发展指数B.全球能源互联网发展C.全球能源互联网技术D.全球能源互联网分类【答案】 A7、《治安管理处罚法》第19条规定，减轻或不予处罚的情形包括（）A.情节特别轻微的B.主动投案，向公安机关如实陈述自己的违法行为的C.有立功表现的D.出于他人胁迫或者诱骗的【答案】 A8、下列各句中，标点符号使用正确的一项是（）。
A.她认真看过这些信后，郑重地转给了有关部门，不知道有关部门收到这些信后作何感想？能不能像影片中那位女法官那样秉公断案，尽快解决问题？B.以前可能因为年龄小，不知道珍惜时间，现在我才体会到“一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。
大规模风电接入电网的相关问题及措施【摘要】大规模风电接入电网已成为当前能源转型的重要课题。
本文从风电资源分布不均衡、并网对电网稳定性的影响、风电消纳能力不足以及技术和政策措施缺乏等方面进行了深入探讨。
针对这些问题，文章提出了加强风电预测和调度技术、提高电网灵活性和承载能力、以及促进风电与其他能源的协同发展等解决方案。
这些措施将有助于解决大规模风电接入电网所面临的挑战，推动清洁能源的发展，实现可持续能源的目标。
通过合理的规划和有效的管理，我们可以更好地利用风能资源，促进能源转型进程，实现绿色可持续的发展。
【关键词】大规模风电接入电网、风电资源分布、并网稳定性、风电消纳能力、技术措施、政策措施、风电预测、电网灵活性、承载能力、能源协同发展1. 引言1.1 大规模风电接入电网的重要性大规模风电接入电网的重要性在当今能源转型和气候变化背景下愈发凸显。
随着风电技术的不断成熟和发展，风力发电已成为清洁能源的重要来源之一。
大规模风电接入电网可以有效减少对传统化石燃料的依赖，降低温室气体排放，减缓全球气候变暖的趋势，为环境保护作出了积极贡献。
风电资源具有分散性、可再生性和永续性等特点，可以带动当地经济发展，促进能源结构的多元化和可持续发展。
大规模风电接入电网还可以提高电网的供电可靠性和稳定性，为电力系统提供更多清洁、可靠的电力。
加快大规模风电接入电网的发展，对于实现清洁能源替代和碳中和目标，推动能源转型和建设绿色低碳的未来具有重要意义。
2. 正文2.1 风电资源分布不均衡带来的挑战风力资源的不均衡分布是大规模风电接入电网面临的重要挑战之一。
由于风力资源在各地分布不均匀，有些地区风力资源丰富，而有些地区则风力相对较弱，这就导致了风电的消纳和传输问题。
在风力资源较为丰富的地区，风电场往往建设在偏远山区或海上，这就增加了输电线路的长度和输电损耗，同时也增加了并网的困难。
风力资源的不稳定性也使得电网运行更加复杂，需要更多的调度和控制。
电力技术应用风力发电场景下电网接入技术及智能调度方案研究张明玥，张扬洲（山东华聚能源股份有限公司，山东济宁文章主要研究风力发电场景下的电网接入技术及智能调度方案。
首先，分析风电场电网接入的基本原理原理及其在风力发电中的应用。
提出针对风力发电场景的智能化技术方案和协同优化策略。
最后，通过实例分析和效果评估，证实该方案在提高电网安全、稳定运行和优化风力发电资源利用方面的有效性。
文章的研究成果为提高风力发电系统的效率和电网运行风力发电；电网接入技术；智能调度方案Research on Grid Connection Technology and Smart Dispatching Scheme in Wind PowerGeneration ScenariosZHANG Mingyue, ZHANG Yangzhou(Shandong Huaju Energy Co., Ltd., JiningAbstract: This paper mainly studies the grid access technology and intelligent dispatching scheme in the windTelecom Power Technology如智能电表和调度系统，实现对风电场的远程监控与调度，进而提升电网响应速度和稳定性；最后，加强优化电网规划，智能调度是利用先进的信息技术和人工智能算法，对电力系统进行动态调度和管理，以实现电力供提高电网运行效率和稳定性的一种调度方式。
智能调度主要基于大数据分析、机器学习和优化算法等技术，通过分析和处理电力系统的历史数据、实时数据和未来预测数据等，自动化地生成调度策略和优化方案，实现对电力资源的合理分配和利用。
智能调度的关键在于实时监测电力系统的运行状态和需求情况，及时响应电网波动和异常问题，通过调整发电、输电和负荷等方面的运行参数，以最大限度地满足用使其更好地应对外部环境的变化和挑战。
大规模风电接入电网的相关问题及解决措施摘要：我国地大物博，有着辽阔的平原，非常适合风电发展，特别是北方地区。
在不断的努力下，结合社会经济和科学技术的快速发展，目前我国的风力发电规模已经处于世界前列，为节能减排做出了巨大贡献，为我国的经济发展提供了良好的推动作用，让我国部分供电压力巨大地区的供电得到了有效缓解。
但是在我国大规模风电接入电网中还存在着一些问题，影响着风电的发展。
文章就针对我国目前大规模风电接入电网的相关问题进行了分析和讨论，提出了一些具有针对性的解决措施。
关键词：大规模；风力发电；电网我国是一个风能源非常丰富的国家，据有关调查显示，我国大陆可开发利用的风能源储量能够达到10亿千瓦以上。
在我国《可再生能源法》颁布及实施以后，结合相关促进可再生能源发展的政策，近年来我国风电得到了快速的发展，风电装机容量不断增加，同时，在“建设大基地、融入大电网”发展战略的指导下，我国风力发电逐渐形成了规模化的发展，单一风电场的装机容量从以前的几万千瓦发展到几十万甚至上百万千瓦。
我国的风电也逐渐从小规模向大规模、就地消纳向远距离、高电压传输发展，并且已经形成了一定的规模。
在此情况下，大规模风电接入电网受到了前所未有的挑战。
1.大规模风电接入电网的方式及重要性1.1大规模风电接入电网的方式风电接入电网的方式主要包括分散接入以及集中接入两种，前者适用于规模小、就地消纳，其接入电压等级较低，与系统运行造成的影响也比较小；而后者则适用于大规模风电、异地消纳，其接入的电压等级较高，可进行远距离输送，对系统运行造成的影响也比较大。
欧美地区的发达国大大部分使用的是分散式接入，这些国家发展风电的目的是减少碳排放缓解气候变暖，其电网结构已经形成规模，达到了相对稳定的状态，负荷需求增长的比较缓慢。
这些国家的风电主要是代替常规电源，大部分都是就地消纳，因此也不会面临风电接入电网大规模改造的问题。
我国就目前而言，风电已经发展形成了一定的规模，从小规模逐渐向大规模发展，接入电网的方式也逐渐由分散式向集中式转变。
风电接入远海油气平台的规划方法
孟庆伟;赵睿;钟振芳;王艳松
【期刊名称】《电力自动化设备》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】海上风电直供远海油气平台可降低发电成本和碳排放,但传统规划方法不适用于远海油气平台的负荷特性。
在考虑海上油田电力系统燃气透平机组与负荷特性的基础上,建立计及风-燃-荷功率动态匹配特性的扩展概率潮流模型,提出适用于远海油气平台的风机规划方法。
采用所提潮流计算方法,在满足远海油田电力系统的电压、线路载流量等约束条件下,以年发电成本与年碳排放量的综合成本最低为目标建立规划模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解。
以我国某远海油田电力系统为例,提出针对远海油田电力系统特点的风电接入方案,算例结果表明,所提规划方法具有可行性。
【总页数】7页(P48-54)
【作者】孟庆伟;赵睿;钟振芳;王艳松
【作者单位】中国石油大学(华东)新能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
【相关文献】
1.大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台研发
2.面向碳减排的光伏与燃机混合远海油气平台供电系统规划
3.海洋油气平台接入岸电后的晃电研究
4.深远海半潜式风电安装平台及锚泊系统设计
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大规模风电接入技术研究作者：李如振邹振宇夏红燕来源：《价值工程》2011年第32期Research of the Large-scale Wind Power Integration TechnologyLi Ruzhen； Zou Zhenyu； Xia Hongyan（①山东电力工程咨询院有限公司，济南 250013；②山东大学电气工程学院，济南250061）（①Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corporation Limited，Ji'nan 250013，China；②School of Electrical Engineering，Shandong University，Ji'nan 250061，China）摘要：由于风电具有随机性、间歇性的特点，大规模接入会对电网产生不可忽略的影响。
本文从风电并网对系统的影响入手，分别剖析了风电并网对系统调峰调频、对无功平衡和电压水平、对电网稳定性、对电能质量四个方面的影响，并提出了相应的可行性解决措施。
Abstract: Because wind power has a random, intermittent features, large-scale integrate will have the impact which can not be ignored. In this paper, I put emphasis on introducing how wind power impact on system, I explain respectively: the impact on peak regulation and frequency modulation; the impact on a balance of reactive power and voltage levels; the impact on the grid stability, the impact on power quality. In the end, it proposed the corresponding feasible solutions.关键词：风电并网影响措施功率预测Key words: wind power；integration；impact；measure；power；prediction中图分类号：TM6 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）32-0049-020引言我国风能主要集中在“三北”地区，且储量丰富。
大规模风电接入电网的相关问题及措施摘要：我国具有比较丰富的风能资源，根据统计可以了解到现在我国地上以及近海地区等能够使用或者可以开发的风能储量高达十亿千瓦。
现在随着我国一些法律法规的不断出台以及最近进行的可再生能源推广，风电的装机过程得到了飞速的发展。
在电网建设中，使用新能源进行电能的输送可以有效地缓解我国的能源危机，但同时也为电力系统的运行带来了新的挑战。
关键词：风电；接入电网；相关问题；措施引言：大规模风电的开发利用是我国在新时期作出的一项重要战略选择。
针对目前我国大规模风电接入电网的相关问题·借鉴国外先进经验展开论述·指出我国风电大规模·集中开发、远距离、高电压输送的独有特点以及由此带来的系统调频、调峰、风电功率预测、低电压穿越等运行控制问题·在政策法规·并网导则和检测认证等方面与国外进行比较·指出了存在的问题·最后提出了大规模风电接入电网的相关措施。
我国风电发展的现状及其特点我国当前的风电装机发展迅速，据有关数据显示，在近三年内，我国的风电装机的增长呈现出翻倍增长趋势，三年内的年平均增长速度与世界增长速度相比，约世界平均增长速度的四倍。
下面就对我国风电机组所具有的技术水平及接入方式等作简单的介绍1.1风电机组的技术水平风电机组的制造水平正在飞速提升，单机容量也随之越来越大。
当前我国的风电淡季的平均容量约为1. 05 兆瓦，最大容量为3兆瓦。
我国目前的风电机组主要有三种类型，恒速的风电机组双馈变速的烦那个电机组以及永磁性直驱的风电机组。
1.2 风电运行特点1）风力发电的随机性强、间歇性较明显。
风电的波动幅度大，波动频率也无规律可循，在极端情况下，风电出力可能在 0~100%范围内变化。
风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节的特性。
2）风电年利用小时数偏低。
根据我国部分省区 2007 年风电年利用小时数统计报告中可以看出，风电场年利用小时数差别较为明显，一般在 2000h 左右。
大规模风电接入电网及市场消纳问题分析杜平;万玉良;王安迪【摘要】目前风电外送与接入是电网企业与风电开发企业矛盾比较集中的焦点问题.我国风电场主要分布在距负荷中心较远的地区,电网结构相对薄弱,电网建设对风电开发存在一定的制约.在我国西北、华北以及东北(尤其是内蒙古东部地区)风电基地集中地区,风电发出的电力无法正常并网,已经成为未来风电发展所面临的最大问题.针对这一难题,以电网运行管理者的视角,从风电侧和电网侧两个方面,对风电并网问题进行了深入研究,找出其中的难点,并作进一步分析.在国外相关实际做法的基础上,对发电侧、负荷侧以及并网风电管理等方面,提出了提高发电机组调峰能力、适当建设快速调节机组、实施峰谷电价等旨在促进我国风电健康有序发展的实用化建议.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2012(030)004【总页数】4页(P1-4)【关键词】风力发电;并网;外送;风电消纳;调峰能力【作者】杜平;万玉良;王安迪【作者单位】内蒙古东部电力有限公司,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古东部电力有限公司,内蒙古呼和浩特010020;华北电力大学,北京102206【正文语种】中文0 引言我国的风能资源开发潜力十分巨大，当前的风电发展也保持着风电设备生产和风电场开发快速发展的强劲势头，但随之而来的风电超常规发展与电网建设相对滞后的矛盾也日益突出。
由于目前风电的发展速度、发展规模远远大于电网负荷的增长速度，风电的波动特性使得电网大规模接入风电对系统的电压稳定、暂态稳定和频率稳定都有较大的影响，风电弃风在所难免，风电并网难度较大。
针对风电接入电网和市场消纳的难题，本文从发电侧、用电侧以及并网风电管理的角度进行了深入的研究，提出相应的实用化建议，希望通过各方协作配合，共同推进风电健康有序地发展。
1 我国风电发展现状截至2011年，全国累计安装风电机组45 894台，装机容量62.36 GW。
按照全国风电可装机容量1000 GW计算，已开发容量不到可装机容量的7%。
然而，风电具有随机性、波动性、间歇性与低能量密度等特点，大规模风电场群汇聚外送功率最大值远低于装机容量，若沿用传统规划方法按照风电全装机容量对含大规模风电接入的输电网进行规划，势必会造成输电设备的过度配置，导致输电资产利用率低下[1-5]。
因此，科学地建立含大规模风电集中接入的输电网扩展规划方案，同时兼顾安全性与经济性，成为当前场景下输电网规划需完成的主要任务。
研发含大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台，对于合理地实现规划任务、方便规划人员开展工作具有重要意义。
目前关于电力系统方面的比较成熟且功能强大的软件平台已有许多，如中国电力科学院自主研发的电力系统分析综合程序（PSASP）和引进消化国外技术后开发的电力系统分析软件（BPA），美计划项目，本文开发了含大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台（下面简称平台），相关人员通过使用该平台能够分析大规模风电场群风电功率特性，研究风电场群规模增长时风电功率的演变规律，预测规划年风电场群的输出功率特性，形成输电网扩展规划方案并对方案进行综合评估。
1当前面临的问题与系统开发要求1.1当前面临的主要问题在大规模风电集中接入系统场景下的输电网规划中，可将风电功率汇聚外送的风电场群看作一个电源，但是该电源的功率特性不同于传统的火电厂和水电厂，现场运行经验表明，按照与风电场群装机容量相等来配置输电设备是浪费的，收稿日期：2014-11-16基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2013CB228201）；国家自然科学基金资助项目（51177009）；吉林省自然科学基金资助项目（20140101079JC）作者简介：肖白（1973—），男，吉林市人，博士，教授，从事电力系统规划、空间负荷预测、风险评估、继电保护等方面的研究与教学工作。
E-mail:xbxiaobai@电力规划第48卷中国电力那么应该如何确定最优的输电容量，以及如何在系统中配置相应的设备呢？这就需要先面对如下几个问题。
（1）把握风电功率的汇聚演变特性。
只有把握了风电机组→风电场→风电场群的功率特性及其演变规律，才能够对集中接入的风电场群这个新型电源进行恰当地建模，从总体上确定风电功率的变化趋势，以适应电力系统规划的需要。
现有关于风电功率的研究大多集中在风电功率波动的分析方面，成果主要应用于电力系统运行方面。
（2）表征规划目标年的风电功率特性。
研究目标年的风电场群功率特性，是开展电力系统规划工作的基础。
如何根据已经投运的风电机组（场、场群）功率演变规律，来表征规划目标年风电场群（含既有风电场和当前待建风电场）汇聚后的功率特性的相关内容尚未见文献报道。
（3）优化风电场群功率集中外送的输电容量。
工程实践表明，风电场群集中输出的最大功率远低于风电场群的装机容量。
若沿用传统电源规划方法规划风电电源，虽然能够保证风电全部送出，但是势必会造成输电系统的过度配置而导致浪费。
对此，文献[1]提出了一种“确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法”，应用于大规模风电场群功率集中外送的输电工程，该方法的最大贡献是建立了确定优化配置容量的基本逻辑关系，可以解决如何定量分析大规模风电功率集中外送输电容量的优化规划问题。
但更为精细、准确的优化方法还有待进一步研究。
（4）评估含大规模风电的输电网规划方案。
在对规划方案进行评估时，应针对大规模风电接入系统后的特点，建立新的指标或指标体系来衡量输电网扩展规划方案的优劣。
但目前仍然普遍采用传统的方法评估规划方案。
1.2对输电网扩展规划平台开发的要求研发大规模风电集中接入输电网扩展规划平台，需要在理论完备的基础上考虑其实用性。
针对目前电网规划存在的问题与风电接入对电力系统规划提出的新需求，提出规划平台开发要求：（1）建立基础资料综合管理体系；（2）可自定义接口，实现平台内、外交互访问；（3）实现图、表、文档一体化智能输出；（4）规划条件可动态修改，能适应不同场景；（5）构建在役风电场群功率特性分析模型；（6）能够预测目标年风电场群功率特性；（7）构建大规模风电集中外送输电容量优化方法；（8）构建大规模风电集中接入输电网扩展规（9）建立最优规划方案综合评价指标体系，实现对不同规划方案的评估。
2平台开发的基本思路与关键技术2.1基本思路面对大规模风电集中接入系统带来的新问题，为保证输电网扩展规划的安全性与经济性的目标，以网架结构分析和既有风电场功率数据研究为基础，分析风电机组→风电场→风电场群的功率特性及其演变规律，结合待建风电场的基本信息，构建规划目标年风电功率特性预测模型，提出确定大规模风电集中外送输电容量优化规划方法，运用智能化、自动化的技术手段，实现含大规模风电集中接入的输电网扩展规划，并对规划方案进行合理评估。
2.2关键技术2.2.1风电功率特性的描述与刻画对风电功率特性的描述，目前分为两大类：一类是保持其时间序列本质的描述，如在多时间尺度下的波动量、波动率、离差、均值等；另一类是打乱时间顺序后的概率性的描述，如功率概率分布密度、持续功率曲线等。
在输电网扩展规划过程中，需考虑保证风电全部送出的极限条件和可以获得最大经济效益之间的关系，平台采取了概率性的描述方式，针对相应的持续功率曲线，建立了头高、腰宽和尾长等特性指标来刻画风电功率。
2.2.2规划目标年风电场群功率特性的预测在规划目标年的电力系统中，既包括当前已经投运的风电场，也包括目前待建的风电场（届时将处于投运状态）。
平台分析了在实际风资源驱动下各风电场的功率特性及其差异，并在此基础上根据风电场逐级汇聚形成风电场群过程中的功率演变规律，构建了预测目标年风电场群功率的模型。
2.2.3大规模风电集中外送输电容量优化规划既然按照风电场群总装机的全容量所确定的集中外送输电容量得不到充分利用，那么在兼顾保证风电送出与提高电力企业收益和输电资产利用率的条件下，如何配置最佳的输电容量是关键。
平台综合考虑风电企业与电网公司利益，分别提出了大规模风电集中外送输电容量的静态优化规划方法和动态优化规划方法。
2.2.4大规模风电集中外送输电网规划方案评估仅根据直接经济效益性指标，对含风电场群集中接入系统的输电网扩展规划方案进行评估是不全面、不充分的。
电力规划第2期平台在传统评估方法的基础上，引入了项目投资决策方法，利用特定的可行性指标作为决策标准或依据，提出了适用于输电网的资产利用效率、风电送出保证率、输电系统充裕度等指标，规划方案。
方案评估部分除了含有传统的评估内容，还扩充了新构建的几个专门针对大规模风电接入的输电网的技术性能评估指标。
图1含大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台的基本结构Fig.1Structure of transmission network expansion planning platform with centralized integration of large scale wind power肖白等：大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台研发电力规划119第48卷中国电力容量增加的演变规律，预测出规划目标年风电场群的功率特性，见图2c ）。
输电容量优化规划模块可以采用静态、动态或全容量的优化规划方法，计算并展示输电容量与输电工程全周期综合收益之间的关系，见图2d ）；还可以生成多场景下的不同输电网扩展规划方案，并按照指定的规则进行排序，见图2e ）；图2f ）给出了最优的输电网扩展规划方案的地理接线图，能直观地看出其电压等级与回路数。
图2g ）按照百分数、以柱状图的形式给出了规划方案的风电送出保证率、输电资产利用率和总输电容量的充裕度。
规划方案评估决策模块还可以对每个输电走廊进行输电容量的充裕度计算与图形化输出，如图2h ）所示。
调用PSASP 、BPA 等大型商业化电力系统分析与计算软件，并在此基础上实现对规划方案的安全性校验，主要包括潮流、暂态稳定、短路电流、电压稳定等分析与校验。
限于篇幅，不再附图。
5结语本文提出了建设含大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台的总体方案，并开发出了相应的输电网扩展规划平台，能够满足在大规模开发风电场景下开展电网规划工作的新要求。
该软件平台具有结构模块化、扩展性强、界面友好和易于移植的特点，已经先后分别应用于东北某省电力有限公司和西北某省的电力经济技术研究院，而且还在不断地更新与完善，正在逐步发展成为一个具有较高理论水平和实用化功能的输电网扩展规划技术支持系统。
该平台能够在保证电力系统安全运行的条件下，提高规划电网的综合收益与资产利用率，提升规划工作的管理水平，有着巨大的推广潜力。
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