充分利用风电的蒙西电网电量交易方案研究

【摘要】：依靠内蒙古自治区丰富的风能资源和国家能源政策的引导，大规模的风电接入到内蒙古西部电网（简称，蒙西电网）中运行，不仅有效地缓解了电力供应的紧张，也极大地促进了新能源技术的发展。但风电的随机性与波动性，导致电网在火电可调范围有限和以高载能负荷为主的地区负荷电量需求大的情况下，很难安排运行方式，甚至在负荷低谷期间弃风、在负荷高峰期降低外送电力。因此如何建立合理的、简单易行的风电、火电和高载能负荷电量交易方案，从而兼顾风电、火电、高载能负荷和电网各方利益，是需要研究的问题。本文综合考虑了风电的运行成本、火电机组的启停费用和高载能负荷的电价补贴等影响电量交易的关键因素，进行了基于大规模风电接入的蒙西电网风电、火电和高载能负荷电量交易的探索研究，主要内容和结果如下： （1）分析了蒙西电网的地区负荷、风电运行的特点。介绍了蒙西电网的生产运行现状，如发供电负荷、峰谷差、断面限制和外送电力等情况，分析了蒙西电网电力供需平衡所存在的问题。介绍了蒙西电网的风能能源的基本情况，基于概率统计方法给出了蒙西电网风电的运行规律。分析了大规模风电接入对系统电压、系统稳定的影响和所存在的问题。 （2）研究了风电、火电和高载能负荷之间电量交易的可行性问题。通过分析风电的前期投资和生产维护成本、火电的正常运行成本和启停费用、高载能负荷的发展困境，初步探索了风电、火电和高载能负荷之间电量交易的前提条件。介绍了蒙西电网的风电数值预测系统，并利用实际采样的数据分析了系统的预测精度。基于蒙西电网的高精度风电预测能力，给出了风电、火电和高载能负荷之间进行电量交易可以兼顾各方利益并带来巨大经济、社会效益的结论。 （3）研究了风电、火电和高载能负荷之间电量交易的设计问题。提出了一种风电与火电之间的电量交易方案，即火电机组通过启停提供调峰服务并获得风电的经济补偿，以避免蒙西电网在负荷高峰期降低外送电量。提出了一种风电与高载能负荷之间的电量交易方案，即高载能负荷作为备用负荷消纳负荷低谷期的风电并获得风电的经济补偿，以避免蒙西电网在负荷低谷期弃风。提出了一种风电、火电和高载能负荷之间的电量交易方案，即高载能负荷、火电和风电在风电预测通告后进行相互报价和电量交易。通过算例分析说明了所提电量交易的有效性。 【关键词】：大规模风电 电量交易 高载能负荷 风电 火电
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：F426.61;TM61
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.1.1 内蒙古自治区的资源优势10
• 1.1.2 内蒙古电力及高载能负荷产业现状10
• 1.1.3 内蒙古电力企业和高载能负荷面临的困境10-11
• 1.2 国内外促进风电发展模式和研究现状11-12
• 1.2.1 国外促进风电发展的模式11
• 1.2.2 国内促进风电发展的模式和研究现状11-12
• 1.3 本文主要内容12-14
• 第2章 蒙西电网概况及风电情况14-29
• 2.1 蒙西电网生产概况14-16
• 2.1.1 蒙西电网装机及系统规模14-15
• 2.1.2 蒙西电网发、供电能力15
• 2.1.3 电网输电能力情况15
• 2.1.4 发电设备利用小时15-16
• 2.1.5 电力供需平衡分析16
• 2.2 内蒙古风能特点16-26
• 2.2.1 内蒙古风能概述16-17
• 2.2.2 内蒙古电网风电运行规律分析17-25
• 2.2.3 风电对系统电压的影响25
• 2.2.4 风电对系统稳定的影响25-26
• 2.3 蒙西电网风电运行所遇到的问题26-28
• 2.3.1 各地区风电场弃风情况研究26
• 2.3.2 风电火电装机容量增长对接纳风电的影响26-27
• 2.3.3 地区负荷增长及东送负荷下降对接纳风电的影响27
• 2.3.4 网架结构改造对风电送出的影响27-28
• 2.3.5 导致蒙西电网风电弃风原因分析28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 风电火电高载能负荷之间交易的可能性分析29-44
• 3.1 风力发电与火力发电交易的可能性29-33
• 3.1.1 风电场的成本分析29-31
• 3.1.2 火力发电的成本31-33
• 3.2 内蒙古高载能负荷行业发展现状33-35
• 3.2.1 典型高载能负荷生产现状34
• 3.2.2 高载能负荷与风电企业交易的研究34-35
• 3.3 内蒙古电网风电数值预测系统35-41
• 3.3.1 大规模风电入网的功率预测技术分析与应用35-38
• 3.3.2 风电功率预测的应用分析38-41
• 3.4 蒙西电网弃风情况分析41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 风火高载能负荷之间电量交易方法研究44-58
• 4.1 风电与火电之间的电量置换44-46
• 4.1.1 风电火电交易机制44-45
• 4.1.2 风电对火电机组启停补偿机制设计45-46
• 4.2 风电与高载能负荷之间的电量交易46-50
• 4.2.1 风电与高载能负荷之间交易机制47-49
• 4.2.2 风电与高载能负荷交易模式49-50
• 4.3 三方交易具体过程50-51
• 4.4 交易的协调51-52
• 4.5 综合效益分析52
• 4.5.1 经济效益分析52
• 4.5.2 环境社会效益分析52
• 4.6 算例分析52-57
• 4.6.1 蒙西电网典型运行方式下交易具体过程52-55
• 4.6.2 效益测算55-57
• 4.6.3 社会效益分析57
• 4.7 小结57-58
• 第5章 总结与展望58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

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