以电网跟踪备用为约束的风电消纳能力分析模型_王艺博

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充裕性资源协同参与系统调节的风电消纳能力分析模型_凡鹏飞

例如丹麦依托北欧电力市场机制充分发挥电价响应和引导功能积极发展风电供热普及蓄热电锅炉热泵设备和推广电动汽车有效降低风电弃充裕性资源协同提高风电消纳能力机理分析根据长期测风数据统计分析小时级及以内风电出力波动约为风电装机容量的
DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2012.05.032
1 充裕性资源协同提高风电消纳能力机理分析
根据长期测风数据统计分析，小时级及以内风电出力波动约为风电装机容量的10%到35%，4— 12 h 出力波动多超过50%[15]。从时间尺度来看，风电出力具有季节特性，局部地区风电日出力呈现一定反调峰性，体现为风电在白天负荷高峰时段出力较小，而后半夜负荷低谷时段出力较大。风电出力呈现出随机性和波动性的特点。为提高风电消纳能力，客观上要求调动电力系统发电、输配电、用电等环节的充裕性资源参与系统平衡调节。发电充裕性资源主要表现为发电工作容量和备用容量，输配电充裕性资源表现为输配电容量，用电侧充裕性资源主要表现为可中断负荷、蓄热电锅炉、热泵、
第 36 卷第 5 期
其次，建设强大互联电网，增强输电容量的充裕度，是提高风电接纳能力的客观需要。依托跨大区电网，充分发挥区域互联电网的错峰调峰、水火互补、互为备用效益，共享大电网范围内灵活调节资源，共同平抑不同地域风电出力差异，实现风电大规模输送和优化配置。德国、西班牙电网通过 220 kV 及以上跨国联络线与周边国家实现了较强互联，风电消纳得到了欧洲大电网的有力支撑。丹麦电网与挪威、瑞典和德国通过 14 条联络线实现互联，挪威等国丰富的水电资源发挥了“蓄电池”作用，为丹麦风电起到了良好的调节作用。我国风能资源与负荷中心呈逆向分布，客观上决定了必须建立大容量、远距离的能源输送通道，大幅提高输电容量充裕度，在全国范围内实现大规模风电并网和消纳。

辽宁风电消纳及其他电源对风电消纳影响分析

辽宁风电消纳及其他电源对风电消纳影响分析张娜;张子信;宋卓然;张明理;张泽宇【摘要】风电是辽宁省最为主要的新能源发电形式,按照电源规划,辽宁风电并网规模将持续保持高速增长.文中分析了辽宁电网风电消纳原理,总结了3种典型的风电接纳情况.在此基础上,对全省2020年及2030年的风电接纳能力进行分析计算.最后,对抽水蓄能装机容量、核电装机容量、核电开机方式、最小负荷率对风电消纳的影响进行分析.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2017(038)005【总页数】4页(P29-32)【关键词】风电消纳;其他电源;影响分析【作者】张娜;张子信;宋卓然;张明理;张泽宇【作者单位】国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁沈阳 110015;国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁沈阳 110015;国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁沈阳 110015;国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁沈阳 110015;国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院,辽宁沈阳 110015【正文语种】中文【中图分类】TK264.1风电是辽宁省最为主要的新能源发电形式[1]，按照电源规划，辽宁风电并网规模将保持高速增长。

2020年、2030年风电装机容量将分别达到1 003万kW、1603万kW，装机比例将达到17.8%和20.0%。

在提供清洁能源、减少污染物排放的同时，风电并网比例逐年增加也给系统运行带来了挑战，规划的风电能否被电网全部消纳需要进一步深入研究。

影响电力系统风电接纳能力的因素众多，如电压波动、暂态稳定、稳态潮流和调峰等[2-5]。

调峰能力是最为关键的因素之一，在风电穿透率较高的电力系统中，必须具备充足的调峰容量，保障系统安全稳定运行[6]。

图1为辽宁电网风电消纳原理图，红色曲线为最大可调出力曲线，褐色曲线为最小可调出力曲线，绿色曲线为负荷曲线。

最大可调出力曲线为各时段省调直调的常规机组计划最大出力、联络线受入功率、地方电厂最大上网功率及旋转备用功率加和；最小可调出力曲线为各时段省调直调的常规机组最小出力、联络线受入功率及地方电厂最小上网功率加和。

一种电网风电消纳能力的确定方法及系统[发明专利]

专利名称：一种电网风电消纳能力的确定方法及系统
专利类型：发明专利
发明人：孔涛,孙瑜,李群炬,吴涛,涂少良,沈卫东,徐华,王信,李付强,陈丽萍,胡泽春,秦砺寒,徐洁,梁玉枝,赵炜炜,罗
玮,王旻楠,李善颖
申请号：CN201210019317.0
申请日：20120120
公开号：CN103219748A
公开日：
20130724
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明实施例提供了一种电网风电消纳能力的确定方法及系统，所述方法包括：采集电网系统一定时间内的负荷功率；采集电网系统一定时间内的机组数据，所述的机组数据包括：机组类型、额定容量、供热期的出力上下限、非供热期的出力上下限以及机组爬坡速率；采集电网系统一定时间内的区外来电功率；根据机组出力的上下限对机组的出力进行调整；根据电网上调和下调的备用约束对机组的出力进行调整；根据采集的负荷功率、调整后机组的出力、所述的区外来电功率确定电网风电消纳能力。

通过综合考虑高峰和低谷两个负荷水平下电网系统的功率平衡和每台机组的开停机状态及出力范围，将上述的众多因素在混合整数规划模型中统一优化，得到风电出力的最优解。

申请人：华北电力科学研究院有限责任公司,华北电网有限公司,清华大学
地址：100045 北京市复兴门外地藏庵南巷一号
国籍：CN
代理机构：北京三友知识产权代理有限公司
代理人：任默闻
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基于需求响应的风电消纳机会约束模型研究

基于需求响应的风电消纳机会约束模型研究
艾欣;刘晓
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2011(038)003
【摘要】规模风电的随机波动性给电网调度带来巨大困难,抑制风电出力的波动,使其较为平稳地接入系统具有现实意义.从需求响应的角度研究了风电消纳的问题.研究对象上,同时考虑价格型和激励型需求响应,计及了负荷的自弹性和互弹性系数,更加全面地反映了需求响应资源的特性;数学模型上,由于风电出力的随机性,采用了机会约束规划模型,使决策结果能够满足系统要求的置信水平;解法上,采用了随机模拟技术和粒子群算法相结合的求解方法.算例分析验证了方法的有效性,并表明利用需求响应提高风电消纳能力具有重要的研究价值.
【总页数】7页(P17-22,35)
【作者】艾欣;刘晓
【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
【相关文献】
1.基于需求响应的采暖期热电联产系统风电消纳研究 [J], 张鹏;李春燕;周哲;王东
2.基于需求响应的电网能源调度模型研究与设计 [J], 廖彬杰;李瑞琦
3.基于新型需求响应模型的风电消纳市场机制 [J], 刘怀东;刘豪;冯志强;李金良;晏淑珍;崔丽瑶
4.基于自学习优化模型的定制化居民需求响应预测研究 [J], 卢婕;刘向向;赵振佐;赵文辉;邓娜娜;王博
5.基于双层优化模型的电动汽车需求响应研究 [J], 程琳;门富媛;聂煜;钱文
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基于复杂网络的风电消纳能力评估模型改进

基于复杂网络的风电消纳能力评估模型改进王靖飞【摘要】传统风电消纳评估方法仅针对电网耗能量进行评估,未对影响电网的其他因素进行综合评估,评估效果较差.提出基于复杂网络的风电消纳能力评估模型进行改进.给出风电消纳能力评估的流程,将当前工作点作为基点,给出符合标准要求的风电消纳的上限值和下限值,获取可靠的风电消纳区间,利用风电消纳区间塑造风电消纳评估的目标函数,对复杂电力网络中的网络能效稳定约束、机组节点出力约束、风电预测约束等方面进行全面验证,评估复杂电网网络特定时间段下的风电消纳能力,完成风电消纳能力评估模型的改进实验结果表明,所提方法在对电网风电消纳能力进行评估的过程中,具有较高的科学性和实用价值.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2017(050)001【总页数】5页(P136-139,145)【关键词】风电;复杂网络;风电消纳;风电预测;评估【作者】王靖飞【作者单位】华北电力大学电力工程系,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TM614风能的随机性和间歇性增加了风电资源管理的难度，为更加精确合理地对风电资源进行合理管理和调度，依据电网中不同节点间消纳能力的关联性，对风电消纳能力进行准确评估，是解决上述问题的重要途径之一，具有重要应用价值[1-2]，传统风电消纳能力评估方法仅针对电网耗能量进行评估，未对影响电网的其他因素进行综合评估，评估效果较差[3-5]。

文献[6]利用电网运输对风电消纳能力评估模型进行了改进，改善了电网的运行水平，并对电网的能耗进行管控，间接地对系统的风电消纳能力进行评估，以达到不同区域间互帮互助、优化空间资源的目的，但是这种方式存在普及难、运营成本高的缺陷；文献[7]提出了一种即时调度管控网络安全状态下的风电消纳能力评估方法，对相同电网中不同节点间消纳水平间的关联性进行分析，以分析结果为依据，评估不同节点下的风电消纳能力，但这种方法存在运算结果单一、无法在实际中大量应用的问题；文献[8]设计了一种多维度状态下的风电消纳能力评估系统，依据中国可再生能源调配政策，把风电消纳大户多维度地集合于研究范畴中，再将差异较大的风电消纳进行比对，植入易于管控的能耗机组加强系统应变性后，完成网络系统中的风电消纳能力的评估，但这种方法存在运算极为复杂的问题，同时，在外界影响因素较多的情况下无法对风电消纳能力进行合理管控；文献[9]提出了一种在网络干扰信号下，根据风电调度模型不断优化机组出力的方式，获取电网风电消纳的上限与下限，完成风电消纳能力评估的方法，该方法虽获得了良好的成效，但由于人为反复操作改变出力，效率低下，不能对大规模的风电消纳能力进行评估。

面向东北电网调峰辅助服务市场交易主体的分摊上限动态机制设计

面向东北电网调峰辅助服务市场交易主体的分摊上限动态机制
设计
王一帆;王艺博;尹立敏;刘闯;蔡国伟;徐粤洋
【期刊名称】《电力自动化设备》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】东北电网现行的调峰辅助服务市场机制难以应对市场结构变化带来的交易主体实际调峰收益低于预期、积极性降低等问题,且难以满足未来我国以新能源为主体的新型电力系统发展需求。

在介绍东北电网现行调峰辅助服务市场费用分摊机制的基础上,分析其局限性,提出面向市场参与主体的分摊上限动态调整机制,以保障调峰供应方的调峰收益;构建以市场交易主体综合收益最高为目标的动态分摊上限数学模型,并提出用于评估调峰辅助服务市场的指标体系。

基于辽宁省电网实际运营数据的算例结果验证了所提机制的合理性与有效性。

【总页数】8页(P142-149)
【作者】王一帆;王艺博;尹立敏;刘闯;蔡国伟;徐粤洋
【作者单位】东北电力大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.电网侧储能参与调峰辅助服务市场的交易模式设计
2.面向新能源消纳的调峰辅助服务市场双边交易机制与模型
3.考虑报价监管的动态调峰辅助服务市场竞价机制设计
4.面向可中断负荷的调峰辅助服务市场双边交易动态结算方法
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基于分时电价的新能源消纳模型研究

Telecom Power Technology电源与节能技术基于分时电价的新能源消纳模型研究舒心（国网湖北省电力有限公司随州供电公司，湖北为提高配电网对新能源发电能源消纳能力，文章分析各类负荷分时电价的需求响应模型，并分析了风力发电系统、光伏发电系统的输出功率概率密度函数，根据需求响应模型与新能源输出功率概率密度函数建立基于分时电价的新能源消纳模型。

以新能源消纳最大化为目标，以收益、功率平衡等为约束条件，求解模型。

为验证文章设计模型的正确性，搭建了算例，结果表明，该模型能够提高新能源发电的消纳能力以及配电网的收益。

新能源发电；分时电价；消纳模型；配电网收益Research on New Energy Consumption Model Based on Time-of-Use Electricity PriceSHU Xin(State Grid Hubei Suizhou Power Supply Company, SuizhouAbstract: In order to improve the new energy generation energy consumption capacity of the distribution network, the article analyzes the demand response model of time-of-use electricity price for various loads, and analyzes thethe wind power generation 2023年11月10日第40卷第21期111 Telecom Power TechnologyNov. 10, 2023, Vol.40 No.21舒心：基于分时电价的新能源消纳模型研究电价激励下的转移负荷量P resL 1(t )表示为(,,,)()()()10pv p fv f r esL 0pf p fv f 0pv p pf f P L t L L t t L t L L tL t L L t λλλλλλ ++∈=+−∈ −− ,,,v f p t T t T t T ∈∈∈ （3）式中：L 0(t )为t 时段开始时的负荷；λpv 为峰谷负荷转移率；L p 表示实施分时电价前的平均负荷；λfv 平谷负荷转移率；L f 表示实施分时电价后的平均负荷；λpf 峰平负荷转移率；T v 表示电价谷值时间段；T f 表示电价平值时段；T p 表示电价峰值时段。

考虑合理弃风的风电消纳方法研究_王艺博

观测矩阵如下： x11 x21 X = … x p1 x11 Ｒ x = 21 … Ｒ x p1
Ｒ
x12 x22 … x p2
Ｒ x12 Ｒ x22
… … … … … … … …
x1p x2p … x
pp Ｒ x1 p Ｒ x2p … xＲ pp
第 53 卷第 11 期 2016 年 6 月 10 日
电测与仪表 Electrical Measurement ＆ Instrumentation
Vol． 53 No． 11 Jun． 10 ， 2016

为电网用电负荷； P Trans 为联络线送出功率； P Loss 为电网网损； K Gen 为电网中所有电厂的平均厂用电率； P G． total 为电网总开机容量； P Ｒeserve 电网总备用容量； P Spin 为电网的负荷备用容量； P Contingency 为电网事故备用容量； P Balance 为电网总的调峰容量； P G． low 为电网某个运行方式发电最低出力下限； P WBalance 为电网可用于平衡风电波动的调峰容量。又有：图2 Fig． 2 风电与负荷波动对比图 and wind power 观察图 2 可知，电网负荷数据体现出较强的周期波动性，较好的反映了负荷的周期性变化；而风电出力则规律性较弱，且出力较大时多为负荷低谷时段，即负荷低谷时段风电出力相对较大，负荷高峰时段风电出力相对较小，呈现出反调峰特性。 2 2． 1 风电消纳能力方法研究以调峰容量为约束的风电消纳方法从调峰角度看，限制电网消纳风电能力以及产生弃风的原因在于系统调峰能力不足，常规机组在负荷低谷时段难以降低出力以接纳更多风电

地区电网新能源发电项目消纳能力研究

地区电网新能源发电项目消纳能力研究高强;朱涛;钟磊;汤易【摘要】近年来,各地大规模建设风力、光伏等新能源发电基地,造成了部分地区新能源发电严重过剩,出现了弃风、弃光的情况.针对现状,研究分析了接入电网的风力、光伏等新能源发电项目的消纳能力的主要影响因素,并分别研究了基于调峰约束和容量约束条件下的新能源消纳能力评估方法,对于地区电网规划和新能源消纳能力分析计算具有重要指导意义.【期刊名称】《电力学报》【年(卷),期】2017(032)006【总页数】7页(P490-496)【关键词】新能源发电;调峰约束;容量约束;消纳能力【作者】高强;朱涛;钟磊;汤易【作者单位】国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000;国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000;国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000;国网浙江省电力公司台州供电公司,浙江台州318000【正文语种】中文【中图分类】TM610 引言随着世界经济的发展，常规化石能源供应不足的情况日益凸显，环境污染问题越来越严重，开发和利用新能源有助于缓解能源供应和环境问题所带来的压力，新能源具有清洁、可再生、对环境友好等特点，可避免一系列棘手的生态及经济问题。

对于新能源的大规模开发与利用，是保障我国能源安全、优化一次能源结构、发展低碳经济的重要举措，其中风力发电和光伏发电已经成为发展最快、技术最成熟、商业化前景最好的清洁能源开发方式[1-3]。

与水电、火电等常规发电相比，风能、太阳能等新能源发电最根本的不同点在于其有功出力的随机性、间歇性、波动性。

这一特点造成了新能源大规模开发面临的接入、调度、对电网运行的影响及消纳困难等一系列问题。

为妥善解决这些问题，需做好新能源出力特性、负荷特性、机组性能和外送通道等影响电网消纳新能源能力的相关因素研究。

本文分析了新能源消纳能力的主要影响因素，分别研究了基于调峰约束和容量约束条件下的新能源消纳能力评估方法，对于地区电网新能源发电接入具有重要指导意义。

基于跃变探索式电导增量法的光伏阵列全局最大功率点跟踪控制研究

基于跃变探索式电导增量法的光伏阵列全局最大功率点跟踪控制研究王艺博;苏高民;邱榕鑫【期刊名称】《电气工程学报》【年(卷),期】2024(19)1【摘要】实现光伏阵列最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)的传统算法已经较为成熟,但是在局部阴影出现后会发生寻优失效,难以实现全局最大功率跟踪(Global maximum power tracking, GMPPT)。

为解决该问题,研究人员提出将粒子群(Particle swarm optimization, PSO)等群搜索算法应用在MPPT控制过程中,虽然能够控制工作点稳定在全局最大功率点处,但由于该算法收敛能力依赖于核心参数,在应用过程中有一定概率会导致系统振荡。

针对以上问题,在电导增量法(Incremental conductance, INC)的基础上提出跃变探索式电导增量法(Jump explore incremental conductance, JEINC),相较于传统电导增量法而言,具有较强的探索能力,能够在局部阴影下实现全局最大功率点跟踪控制,同时所提算法具有较好的收敛能力,在工作点位于最大功率点附近能够快速稳定。

在三种光照环境下进行Matlab仿真,从稳定时间、暂态过程能量损耗率和振荡幅值三个方面验证了所提算法相较于电导增量法和粒子群算法的优越性。

【总页数】7页(P351-357)【作者】王艺博;苏高民;邱榕鑫【作者单位】西交利物浦大学智能工程学院;江苏集萃脑机融合智能技术研究所有限公司【正文语种】中文【中图分类】TM615【相关文献】1.基于指数变步长电导增量法的光伏最大功率点跟踪2.基于改进型变步长电导增量法的光伏最大功率跟踪控制3.基于双指数函数变步长电导增量法改进的光伏最大功率跟踪控制策略4.变步长电导增量法在光伏系统最大功率点跟踪的应用研究5.基于变步长电导增量法的光伏最大功率点跟踪策略因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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可再生能源
2015，33（6）
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图 4 7 月份风电场日出力曲线图 Fig.4 Daily power output curve of wind farm in July
规模风电接入进行了分析论证，同时也讨论了风 1 电力系统备用容量分类
电出力对系统峰谷差的影响，并引入了评价指标
为了保证电力系统供电的可靠性以及满足电
收稿日期： 2015-01-18。作者简介：王艺博（1989-），男，硕士研究生，研究方向为电力系统风电消纳及配电网规划。 E-mail：469682939@ 通讯作者：杨德友（1983-），男，博士，主要从事电力系统稳定性分析及大规模可再生能源并网方面的研究工作。
对于电力系统的备用容量，如果从整个电力系统运行的经济性考虑，备用容量不宜过多[19]。在保证电力系统运行可靠性与满足用户对电能质量要求的前提下，以及考虑到风电场采样数据时间间隔与电网跟踪备用时间尺度相近的特点，本文从系统跟踪备用与风电场自身出力特性两个角度出发，把系统跟踪备用容量与量化的风电出力波动同时率进行综合分析，用电网的跟踪备用约束其消纳风电能力的大小，给出了电网的风电消纳能力计算方法。基于风电出力特性以及采样数据的时间尺度，本文用电网的跟踪备用约束其消纳风电能力的大小。 2 风电出力特性分析
对风电接入电网分析时，可以考虑将风电的出力波动情况视为负的负荷来进行分析，即 [10]，[13] 当大容量风电场并网时，需要常规发电机组为其预留出一定的备用容量以平衡风电的出力波动。另一方面，在《城市电力网规划设计导则》中也指出：城网规划设计时，电网应对允许接入的分布式电源留有一定的事故备用容量[21]。
水平与其消纳风电的能力不仅与风能资源及风电方法。
装机规模有关，还与系统的网架结构、负荷特性、
在电网接纳风电场能力的理论研究和实际工
电源结构及其调节裕度、调度水平、系统的运行计程应用中，尚无同时对风电场接入电网后系统跟
划、电能质量控制指标及系统的稳定性等因素密切相关 [1]~[7]。
踪备用容量以及量化分析风电出力同时率波动来确定电网风电消纳能力的研究。针对这一问题，本
①调节备用：用来调节 1~10 min 平均发电量与负荷需求之间的变化，通常对应电力系统变化幅度较小的负荷分量；②跟踪备用：用来调节 10 min~1h 平均发电量与负荷需求之间的变化，通常对应电力系统变化幅度较大的负荷分量； ③不平衡备用：用来调节小时平均发电量与负荷需求及其预测值之间的变化，其大小受预测准确性和预测时间的影响。
风电出力特性研究，论证了火电是大容量风电功消纳能力。该方法求解过程简捷，适应性强，便于
率调节的合理选择；文献[9]在文献[8]的基础上，实际工程应用，有利于风电场建设前期的规划阶
确定了对于送出一定容量风电所需配套建设火电段估算其所接入电网的消纳能力，从而为风电的
的容量规模；文献[10]~[12]从系统调峰角度对大发展提供一定的参考。
图 2 7 月份风电出力时序曲线 Fig.2 Wind power output curve in July
由图 1，2 看出，风电出力的变化较为剧烈，呈现出的规律性较弱。为了更为清晰地反映风电出力的变化特性，分别选取 2 月份与 7 月份某一天 10 min 采样间隔的风电输出日有功功率变化曲线作为分析对象进行数据处理，如图 3，4 所示。
第 33 卷第 6 期 2015 年 6 月
可再生能源
Renewable Energy Resources
Vol.33 No.6 Jun. 2015
以电网跟踪备用为约束的风电消纳能力分析模型
王艺博 1，杨德友 1，方圆 2，张萌萌 2 （1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林 132012； 2．黑龙江龙源风力发电有限公司，黑龙江哈尔滨 150090）
王艺博，等以电网跟踪备用为约束的风电消纳能力分析模型
出力同时率的动态变化量；ηi 为同时率；i 为采样时间间隔数，i=1，2，…n。
对 2 月份与 7 月份同时率数据分析，选取日最大同时率与日最小同时率绘制成曲线，由同时率差值指标的定义可知，此最大与最小同时率曲线所构成的包络域（两条曲线之间的区域）是同时率差值的极限波动范围，即同时率差值的任何波动都将限制在此包络域内，如图 9，10 所示。
P/MW
450 400 350 300 250 200 150 100
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20 40 60 80 100 120 140 t/10 min
图 3 2 月份风电场日出力曲线图 Fig.3 Daily power output curve of wind farm in February
·891·
·890·
王艺博，等以电网跟踪备用为约束的风电消纳能力分析模型
力用户对电能质量的要求，电力系统电源容量应大于包括网络损耗和发电厂厂用电在内的系统总发电负荷；对于电力系统电源容量大于发电负荷的部分称为电力系统的备用容量。 [15]~[19]
电力系统备用容量可以分为热备用和冷备用或者按其作用划分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等[19]。从时间尺度方面考虑，电力系统的备用容量可以划分为调节备用、跟踪备用与不平衡备用[20]。
本文是以电力系统跟踪备用容量为约束，同时考虑风电自身出力同时率来计算电网接纳风电场的能力，所以重点关注以 10 min 为采样间隔的风电出力波动情况的研究。
本文从东北某风电场获得了 2014 年 1～7 月
以 10 min 为采样间隔的风电出力历史数据。依据东北地区供热特点（供热期：11 月~次年 2 月，共 4 个月；非供热期：3~10 月，共 8 个月），本文摘取属于供热期的 2 月份与非供热期的 7 月份 10 min 采样数据作为统计分析的对象，绘制风电出力的时序曲线，如图 1，2 所示。
·892·
电装机的百分比，即：
ηi=
POwind PGwind
×100%
（1）
式中：POwind 为风电上网功率；PGwind 为对应采样期
间风电装机容量；最大风电上网同时率；ηi 取值为
0%～100% ；由于风电的实际出力依托于区域风资
源情况，故当风速小于（或大于）切入风速（切出风
由图 5，6 可知，以 1 h 为采样间隔的风电输出功率比以 10 min 为采样间隔的风电输出功率变化缓慢，但后者却能更准确地刻画风电输出功率的波动特性。
根据图 1～6 的风电出力波动曲线，本文引入风电上网同时率差值指标来反映风电的波动及出力特性。风电上网同时率是指风电实际出力占风
由图 7，8 可知，此风电场在 7 月份的上网同
时率大部分大于 2 月份的上网同时率，即在 7 月
份电网消纳了更多的风电。
仅从风电上网同时率难以反映风电采样间隔
下的出力波动的动态变化情况，本文在风电上网
同时率基础上，构建了风电出力同时率差值的指
标概念：
di=ηi+1-ηi
（2）
式中：di 为风电出力同时率差值，可以反映出风电
100
80
60
P/MW
40
20
0 05
10 15 20 t/d
25 30
图 9 2 月份风电出力同时率差值波动范围曲线 Fig.9 Simultaneity factor difference of wind power output
in February
100
80
60
P/MW
40
20
P/MW ηi/%
100 2月
80
60
40
20
0 05
7月
10 15 20 t/d
25 30
图 8 2 月与 7 月风电出力日最大同时率时序曲线 Fig.8 Daily maximum simultaneity factor curves of wind
power in February and July
速）时，风电出力同时率为最小，ηmin=0。图 7，8 分
别为风电场 2 月与 7 月采样时间尺度为 10 min
和每日最大出力同时率的波动情况。
100 80 60 40 20 0
0
2月
7月
1000
2000 t/min
3000
4000
图 7 风电出力同时率时序曲线 Fig.7 Simultaneity factor curves of wind power
1000
800
600
P/MW
400
200
0
0
1000 2000 3000 4000
t/10 min
图 1 2 月份风电出力时序曲线 Fig.1 Wind power output curve in February
1000
800
600
P/MW
400
200
0
0
1000 2000 3000 4000
t/10 min
摘要：文章在研究风电出力特性及其同时率变化的基础上，引入相邻两个连续采样间隔下的风电上网同时
率差值指标，通过分析此指标的动态变化情况，以电网跟踪备用为约束条件，计算电网的风电消纳能力。该方法