《储能容量和风电容量的优化规划软件V1.0》

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风电大规模开发后能否并网以及风电并网后系统能接纳多少风电,是风电规模化发展的瓶颈,也是电力系统调度与规划部门关注的焦点问题。电网的调峰能力是制约电力系统接纳风电的最本因素。如果并网风电容量超过电网的调峰极限,电网将难以实现功率平衡,造成弃风现象。若并网风电容量过小,则导致大量风资源无法开发利用,造成风电资源的极大浪费。故将调峰充裕性作为确定规划风电并网容量时的重要约束,对于指导风电有序开发、保证电网安全可靠供电具有重要意义。现有的研究中,缺乏对风电出力统计特性的充分利用,仅凭经验、某一种极限情景或单一指标对系统接纳风电能力进行评估,所得结果难以准确反映系统的实际接纳能力。针对上述问题,该软件利用调峰不足概率、调峰不足期望、发电不足概率和发电不足期望4个充裕性指标量化风电接入容量对系统充裕性的影响程度,据此来评估风电的接纳能力。针对风电的统计特性,采用蒙特卡罗法模拟分析不同风电容量和储能容量下的电网充裕性程度,获得在满足电网系统可靠性要求的前提下,实现风电容量和储能容量的优化规划。该软件的基本原理是:基于历史运行数据的统计,形成系统不同的风电接纳容量和储能容量的组合,将每一种组合作为一个情景;采用非序贯蒙特卡罗方法,分别计算不同情景下系统的调峰不足概率、调峰不足期望、发电不足概率以及发电不足期望四种充裕性指标;采用双线性插值分别拟合这4个充裕性指标与储能容量、风电容量的三维关系函数,根据设定不同充裕性指标阈值,从而规划系统所需要的储能容量或风电容量,使得系统满足可靠性水平。该软件立足于风电的统计特性,基于调峰充裕性和发电充裕性指标,量化风电接入对系统充裕性的影响,通过计算储能容量、风电容量和充裕性指标之间的关系得到风电接入系统的容量和需要配置的储能容量。随着风电大规模并网,风电的随机性和间歇性急剧增大了系统的调峰难度。所开发的软件可以实现满足系统充裕性指标的前提下对系统接纳风电的能力和所需配置储能的容量的评估,为含大规模风电系统的规划与运行提供参考。

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