CN109687521B - 一种地区电网接纳新能源能力的评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地区电网接纳新能源能力的评估方法，包括：根据接纳能力P1，根据送出能力P2，将两者相比取最小值作为上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3；根据最大可接纳规模P4，与上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P5；将电网最大可接纳新能源装机理论值P5与220kV电网电力送出能力P6作对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P7；确定本地区电网最大可接纳新能源装机理论值P8。本发明不仅考虑该地区电网自身接纳能力，同时对电网送出能力、全省调峰能力进行了分析，确保本地区新能源接纳能力满足电网送出及全省调峰的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电网新能源接纳方法技术领域，尤其是一种地区电网接纳新能源能力的评估方法。
背景技术
随着能源安全问题和环境问题的日益凸显，我国加大了对可再生能源的开发力度。新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的的各种能量形式，如太阳能、风能、生物质能等，往往具有环保与可持续利用等特点。新能源的并网必然给电网的安全稳定新带来挑战，这也使得其发电经济性低于常规的火力发电。只有统筹兼顾全面分析，合理确定地区电网接纳能力，用以指导新能源电站进行科学合理的建设，使得规模适中、布局合理，才能够保证电网电源的协调发展，提高发电经济性。合理确定地区电网接纳能力需要考虑多方面的因素：一、需要考虑电网能够接纳理论值；二需要考虑到：随着新能源的逐渐投运，地区电压装机规模逐渐增大，当地区负荷水平不足以完全消纳电源所发电力时，各地区电网将由受端电网演变为送端电网，在考虑新能源的接纳问题时需要分析电网的送出能力等；三需要考虑全省调峰能力。目前已有新能源接纳方法，存在对电网自身接纳能力、外送断面及全省调峰能力未有效结合的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够进行全省调峰平衡分析，结合全省调峰能力，合理确定地区电网新能源接纳能力的地区电网接纳新能源能力的评估方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种地区电网接纳新能源能力的评估方法，该方法包括下列顺序的步骤：
(1)根据变电容量平衡计算主变容量的接纳能力P1，根据线路限额水平校验线路送出能力P2，将两者相比取最小值作为上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3；
(2)根据电网间隔资源情况评估最大可接纳规模P4，与上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P5；
(3)将电网最大可接纳新能源装机理论值P5与220kV电网电力送出能力P6作对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P7；
(4)在考虑全省调峰能力的基础上,结合其他地区的新能源接纳能力，确定本地区电网最大可接纳新能源装机理论值P8。
在步骤(1)中，主变容量的接纳能力P1的计算公式如下：
P1＝(主变容量×功率因数-(供电出力-负荷))/新能源出力率+已有及规划新能源装机容量
其中，主变容量选取220kV主变进行计算，功率因数选取0.95；
供电出力和负荷选取的时段一致，根据负荷特性分析及新能源出力特性，选取两者相减最大时段；
供电出力＝生物质、垃圾、燃机各类机组×厂用电+已有及规划新能源装机容量×新能源出力率；
负荷＝各站点全年最大负荷×该时段负荷占全年最大负荷的百分比；
新能源出力率的选取方式为：分析该地区或周边已投运新能源电站8760小时出力数据，得到新能源大发的月份、时段及新能源出力率数值；
负荷特性分析是指：研究地区历史3至5年的8760小时负荷数据，通过分析年负荷曲线、四季典型日负荷曲线，得到负荷低谷月份、各季典型日负荷高峰、低谷时段，根据新能源大发时段，确定此时段负荷占全年最大负荷的百分比。
在步骤(1)中，线路限额水平校验线路送出能力P2的计算公式如下：
P2＝(断面限额水平+负荷-供电出力)/新能源出力率+已有及规划新能源装机容量
其中，负荷与供电时段的选取与P1选取的供电出力和负荷相同；断面限额水平＝断面受进电力能力-断面送出电力能力，断面限额水平根据网架结构综合分析，确定220kV站点所属断面，结合220kV线路的输送限额确定断面限额水平。
在步骤(2)中，电网间隔资源情况评估最大可接纳规模P4的计算公式如下：
P4＝110kV可用间隔数×该电压等级线路容许的新能源规模+35kV可用间隔数×该电压等级线路容许的新能源规模+已有及规划新能源装机容量
其中，110kV可用间隔数＝220kV变电站110kV终期规模+110kV变电站110kV终期规模-已用110kV间隔-规划使用110kV间隔；35kV可用间隔数＝220kV变电站35kV终期规模+110kV变电站35kV终期规模-已用35kV间隔-规划使用35kV间隔；110kV线路容许的新能源规模按100MW，35kV线路容许的新能源规模按40MW。
在步骤(3)中，220kV电网电力送出能力P6的计算公式如下：
P6＝电网重要线路或主变N-1方式下电网可接纳的新能源装机容量
其中，电网可接纳的新能源装机容量＝已有新能源装机容量+规划新能源装机容量+满足潮流计算校验电网可再增加的新能源装机容量。
在步骤(3)中，所述全省调峰能力＝全省除新能源外各类机组具有的调峰能力+区外机组调峰能力-峰谷差-负荷备用-事故备用；
如果全省调峰能力-其他地区新能源接纳能力＜P7,则P8＝全省调峰空间-其他地区新能源接纳能力，如果全省调峰空间-其他地区新能源接纳能力≥P7，则P8＝P7。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，对该地区电网来讲，从主变容量、间隔资源、上送断面等各个断面进行分析，各站点新能源接纳能力分析充分，有利于该地区后期新能源布局；第二，不仅考虑该地区电网自身接纳能力，同时对电网送出能力、全省调峰能力进行了分析，确保本地区新能源接纳能力满足电网送出及全省调峰的要求。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种地区电网接纳新能源能力的评估方法，该方法包括下列顺序的步骤：
(1)根据变电容量平衡计算主变容量的接纳能力P1，根据线路限额水平校验线路送出能力P2，将两者相比取最小值作为上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3；
(2)根据电网间隔资源情况评估最大可接纳规模P4，与上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P5；
(3)将电网最大可接纳新能源装机理论值P5与220kV电网电力送出能力P6作对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P7；
(4)在考虑全省调峰能力的基础上,结合其他地区的新能源接纳能力，确定本地区电网最大可接纳新能源装机理论值P8。
本发明研究的新能源主要指风能和太阳能。
在步骤(1)中，主变容量的接纳能力P1的计算公式如下：
P1＝(主变容量×功率因数-(供电出力-负荷))/新能源出力率+已有及规划新能源装机容量
其中，主变容量选取220kV主变进行计算，功率因数选取0.95；
供电出力和负荷选取的时段一致，根据负荷特性分析及新能源出力特性，选取两者相减最大时段；
供电出力＝生物质、垃圾、燃机各类机组×厂用电+已有及规划新能源装机容量×新能源出力率；
负荷＝各站点全年最大负荷×该时段负荷占全年最大负荷的百分比；
新能源出力率的选取方式为：分析该地区或周边已投运新能源电站8760小时出力数据，得到新能源大发的月份、时段及新能源出力率数值；
负荷特性分析是指：研究地区历史3至5年的8760小时负荷数据，通过分析年负荷曲线、四季典型日负荷曲线，得到负荷低谷月份、各季典型日负荷高峰、低谷时段，根据新能源大发时段，确定此时段负荷占全年最大负荷的百分比。
在步骤(1)中，线路限额水平校验线路送出能力P2的计算公式如下：
P2＝(断面限额水平+负荷-供电出力)/新能源出力率+已有及规划新能源装机容量
其中，负荷与供电时段的选取与P1选取的供电出力和负荷相同；断面限额水平＝断面受进电力能力-断面送出电力能力，断面限额水平根据网架结构综合分析，确定220kV站点所属断面，结合220kV线路的输送限额确定断面限额水平。
在步骤(2)中，电网间隔资源情况评估最大可接纳规模P4的计算公式如下：
P4＝110kV可用间隔数×该电压等级线路容许的新能源规模+35kV可用间隔数×该电压等级线路容许的新能源规模+已有及规划新能源装机容量
其中，110kV可用间隔数＝220kV变电站110kV终期规模+110kV变电站110kV终期规模-已用110kV间隔-规划使用110kV间隔；35kV可用间隔数＝220kV变电站35kV终期规模+110kV变电站35kV终期规模-已用35kV间隔-规划使用35kV间隔；110kV线路容许的新能源规模按100MW，35kV线路容许的新能源规模按40MW。
在步骤(3)中，220kV电网电力送出能力P6的计算公式如下：
P6＝电网重要线路或主变N-1方式下电网可接纳的新能源装机容量
其中，电网可接纳的新能源装机容量＝已有新能源装机容量+规划新能源装机容量+满足潮流计算校验电网可再增加的新能源装机容量。
在步骤(3)中，所述全省调峰能力＝全省除新能源外各类机组具有的调峰能力+区外机组调峰能力-峰谷差-负荷备用-事故备用；
如果全省调峰能力-其他地区新能源接纳能力＜P7,则P8＝全省调峰空间-其他地区新能源接纳能力，如果全省调峰空间-其他地区新能源接纳能力≥P7，则P8＝P7。
综上所述，本发明对该地区电网来讲，从主变容量、间隔资源、上送断面等各个断面进行分析，各站点新能源接纳能力分析充分，有利于该地区后期新能源布局；本发明不仅考虑该地区电网自身接纳能力，同时对电网送出能力、全省调峰能力进行了分析，确保本地区新能源接纳能力满足电网送出及全省调峰的要求。
Claims (1)
1.一种地区电网接纳新能源能力的评估方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
（1）根据变电容量平衡计算主变容量的接纳能力P1，根据线路限额水平校验线路送出能力P2，将两者相比取最小值作为上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3；
（2）根据电网间隔资源情况评估最大可接纳规模P4，与上送断面最大可能接纳新能源装机理论值P3对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P5；
（3）将电网最大可接纳新能源装机理论值P5与220kV电网电力送出能力P6作对比，取最小值作为电网最大可接纳新能源装机理论值P7；
（4）在考虑全省调峰能力的基础上,结合其他地区的新能源接纳能力，确定本地区电网最大可接纳新能源装机理论值P8；
在步骤（1）中，主变容量的接纳能力P1的计算公式如下：
P1=（主变容量×功率因数-(供电出力-负荷) )/新能源出力率+已有及规划新能源装机容量
其中，主变容量选取220kV主变进行计算，功率因数选取0.95；
供电出力和负荷选取的时段一致，根据负荷特性分析及新能源出力特性，选取两者相减最大时段；
供电出力=生物质、垃圾、燃机各类机组×厂用电+已有及规划新能源装机容量×新能源出力率 ；
负荷=各站点全年最大负荷×该时段负荷占全年最大负荷的百分比；
新能源出力率的选取方式为：分析该地区或周边已投运新能源电站8760小时出力数据，得到新能源大发的月份、时段及新能源出力率数值；
负荷特性分析是指：研究地区历史3至5年的8760小时负荷数据，通过分析年负荷曲线、四季典型日负荷曲线，得到负荷低谷月份、各季典型日负荷高峰、低谷时段，根据新能源大发时段，确定此时段负荷占全年最大负荷的百分比；
在步骤（1）中，线路限额水平校验线路送出能力P2的计算公式如下：
P2=（断面限额水平+负荷-供电出力）/新能源出力率+已有及规划新能源装机容量
其中，负荷与供电时段的选取与P1选取的供电出力和负荷相同；断面限额水平=断面受进电力能力-断面送出电力能力，断面限额水平根据网架结构综合分析，确定220kV站点所属断面，结合220kV线路的输送限额确定断面限额水平；
在步骤（2）中，电网间隔资源情况评估最大可接纳规模P4的计算公式如下：
P4=110kV可用间隔数×该电压等级线路容许的新能源规模+ 35kV可用间隔数×该电压等级线路容许的新能源规模+已有及规划新能源装机容量
其中，110kV可用间隔数=220kV变电站110kV终期规模+110kV变电站110kV终期规模-已用110kV间隔-规划使用110kV间隔；35kV可用间隔数=220kV变电站35kV终期规模+110kV变电站35kV终期规模-已用35kV间隔-规划使用35kV间隔；110kV线路容许的新能源规模按100MW，35kV线路容许的新能源规模按40MW；
在步骤（3）中，220kV电网电力送出能力P6的计算公式如下：
P6=电网重要线路或主变N-1方式下电网可接纳的新能源装机容量
其中，电网可接纳的新能源装机容量=已有新能源装机容量+规划新能源装机容量+满足潮流计算校验电网可再增加的新能源装机容量；
在步骤（3）中，所述全省调峰能力=全省除新能源外各类机组具有的调峰能力+区外机组调峰能力-峰谷差-负荷备用-事故备用；
如果全省调峰能力-其他地区新能源接纳能力＜P7,则P8=全省调峰空间-其他地区新能源接纳能力，如果全省调峰空间-其他地区新能源接纳能力≥P7，则P8=P7。
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