林 俐，周 鵬，王世謙，田春箏

(1. 華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206；2. 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，河南鄭州 450052)

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考慮相關(guān)性的地區(qū)風(fēng)電出力對(duì)調(diào)峰容量的影響分析

林 俐1，周 鵬1，王世謙2，田春箏2

(1. 華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206；2. 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，河南鄭州 450052)

0 引 言

風(fēng)力發(fā)電是目前世界可再生能源開(kāi)發(fā)技術(shù)中，最成熟、最具大規(guī)模開(kāi)發(fā)和商業(yè)化前景的能源利用方式。和傳統(tǒng)的火力發(fā)電方式相比，風(fēng)力發(fā)電最根本的不同點(diǎn)在于其有功出力的隨機(jī)性、間歇性和不可控性[1-2]，地區(qū)性的大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后，必須考慮地區(qū)風(fēng)電出力對(duì)負(fù)荷的影響以及電網(wǎng)的調(diào)峰能力。目前，通常假設(shè)高峰負(fù)荷時(shí)風(fēng)電出力為零，低谷負(fù)荷時(shí)風(fēng)電出力最大[3-4]，以此計(jì)算出等效負(fù)荷，再根據(jù)等效負(fù)荷的峰谷差來(lái)計(jì)算電網(wǎng)所需要的調(diào)峰容量[5-9]。這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)備用過(guò)高，造成整體效率過(guò)低，甚至限制系統(tǒng)接納風(fēng)電功率。但是如果對(duì)風(fēng)電的逆調(diào)峰特性估計(jì)不足，又可能造成系統(tǒng)熱備用不足，影響系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，或?qū)⒃黾映Ｒ?guī)火電機(jī)組深度調(diào)峰的壓力導(dǎo)致火電機(jī)組煤耗上升，經(jīng)濟(jì)性下降。因此準(zhǔn)確評(píng)估基于調(diào)峰容量的系統(tǒng)風(fēng)電出力的日波動(dòng)特性具有重要的實(shí)用價(jià)值和一定的理論意義。

文獻(xiàn)[10]針對(duì)風(fēng)電出力隨機(jī)性強(qiáng)、運(yùn)行方式復(fù)雜多變的特點(diǎn)，采用概率性的方法，模擬年度風(fēng)電出力時(shí)序曲線和規(guī)劃年份時(shí)序負(fù)荷曲線，分析大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰的影響。文獻(xiàn)[11]針對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰的影響問(wèn)題，以華北電網(wǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為對(duì)象，分析風(fēng)電出力在不同時(shí)段的波動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)比分析了風(fēng)電月、日出力特性與負(fù)荷特性的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上研究風(fēng)電并網(wǎng)后對(duì)華北電網(wǎng)調(diào)峰的影響，得到風(fēng)力發(fā)電給調(diào)峰帶來(lái)負(fù)面影響的關(guān)鍵月份。文獻(xiàn)[12]分析了風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)云南調(diào)峰的影響，研究在調(diào)峰約束下云南電網(wǎng)能接納的最大風(fēng)電功率。以上文獻(xiàn)在研究時(shí)只是定性分析風(fēng)電出力對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰的影響，沒(méi)有分析風(fēng)電接入后系統(tǒng)調(diào)峰容量的計(jì)算。

文獻(xiàn)[13]以風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)測(cè)風(fēng)速數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在風(fēng)速的期望和方差未知的情況下，通過(guò)參數(shù)估計(jì)來(lái)求得發(fā)生概率較大的風(fēng)電出力場(chǎng)景，進(jìn)而計(jì)算該場(chǎng)景下的系統(tǒng)靜態(tài)電壓安全域邊界。所以該方法只適用于選取發(fā)生概率較大的風(fēng)電出力場(chǎng)景，在進(jìn)行地區(qū)電網(wǎng)調(diào)峰容量計(jì)算時(shí)并不適用。文獻(xiàn)[14]針對(duì)具有相關(guān)性的多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)出力場(chǎng)景難以生成的問(wèn)題，提出一種基于連接(Copula)函數(shù)的場(chǎng)景生成方法，避免了構(gòu)造多風(fēng)電場(chǎng)出力聯(lián)合概率分布這一難題，實(shí)現(xiàn)多風(fēng)電場(chǎng)出力的場(chǎng)景模擬。該方法是利用滿足Copula函數(shù)分布的多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)樣本數(shù)據(jù)，利用聚類(lèi)方法產(chǎn)生幾個(gè)發(fā)生概率相近的場(chǎng)景，并不適用于進(jìn)行電網(wǎng)的調(diào)峰容量計(jì)算。

本文利用地區(qū)風(fēng)電出力和典型日負(fù)荷的歷史實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算地區(qū)風(fēng)電出力和典型日負(fù)荷的皮爾遜相關(guān)系數(shù)[15]，分析地區(qū)風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷的相關(guān)性，通過(guò)相關(guān)性的分析得出該地區(qū)風(fēng)電出力的調(diào)峰特性。其次，根據(jù)相關(guān)系數(shù)的分布，選取用于調(diào)峰容量計(jì)算的地區(qū)風(fēng)電典型出力特性，從而確定地區(qū)電網(wǎng)調(diào)峰容量，為含大規(guī)模風(fēng)電的電網(wǎng)調(diào)峰容量計(jì)算提供參考。

1 風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷的皮爾遜相關(guān)性

采集某一地區(qū)n天的風(fēng)電出力數(shù)據(jù)，每天有m個(gè)等時(shí)間間隔采樣數(shù)據(jù)，則風(fēng)電出力樣本集表示為

(1)

式中：xi,j表示第i天的第j個(gè)采樣點(diǎn)的風(fēng)電出力。

一個(gè)地區(qū)的日負(fù)荷在一段時(shí)間內(nèi)基本不會(huì)發(fā)生變化，所以可以用典型日負(fù)荷曲線來(lái)代表每天的負(fù)荷變化。典型日負(fù)荷數(shù)據(jù)為m個(gè)等時(shí)間間隔數(shù)據(jù)，可表示為

(2)

則典型日負(fù)荷的平均值為

(3)

第i天的風(fēng)電出力平均值為

(4)

式中：i=1,2，…，n。

則該地區(qū)第i天風(fēng)電出力數(shù)據(jù)Xi與典型日負(fù)荷Y的皮爾遜相關(guān)系數(shù)ri。

(5)

2 風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷相關(guān)性的實(shí)例分析

這里以含16個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、額定容量為2 022MW的某地區(qū)電網(wǎng)為例進(jìn)行分析。

2.1 單風(fēng)電場(chǎng)出力特性分析

以該地區(qū)一個(gè)額定容量191MW的風(fēng)電場(chǎng)(記為A)為例，選取2013年冬季12月至次年2月份的實(shí)際風(fēng)電出力，逐日計(jì)算A風(fēng)電場(chǎng)出力和典型日負(fù)荷的皮爾遜相關(guān)系數(shù)r，圖1給出A風(fēng)電場(chǎng)出力和典型日負(fù)荷正相關(guān)性最大和負(fù)相關(guān)性最大的風(fēng)電出力曲線，表1給出A風(fēng)電場(chǎng)對(duì)應(yīng)的r的分布。

圖1 A風(fēng)電場(chǎng)正相關(guān)性最大和負(fù)相關(guān)性最大的風(fēng)電出力曲線

r的范圍天數(shù)所占比例/%0.9≤r≤1110.8≤r<0.9780.5≤r<0.816180≤r<0.52224-0.5

從表1中可以看出，在給定時(shí)間段內(nèi)，A風(fēng)電場(chǎng)出力和典型日負(fù)荷正相關(guān)天數(shù)為46d，約占總天數(shù)的51%，負(fù)相關(guān)天數(shù)44d，約占總天數(shù)的49%，A風(fēng)電場(chǎng)在給定時(shí)間段的出力與典型日負(fù)荷成正相關(guān)以及呈負(fù)相關(guān)的天數(shù)基本一樣，逆調(diào)峰和順調(diào)峰天數(shù)沒(méi)有明顯的差別。而在該段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)r<-0.9的情況，出現(xiàn)r<-0.8的情況也只有4d?？梢?jiàn)在給定時(shí)間段內(nèi)，A風(fēng)電場(chǎng)出力出現(xiàn)明顯逆調(diào)峰特性的天數(shù)很少。

2.2 地區(qū)風(fēng)電出力特性分析

同理，選取2013年冬季12月至次年2月份的地區(qū)實(shí)際風(fēng)電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，圖2給出正相關(guān)性最大和負(fù)相關(guān)性最大的地區(qū)風(fēng)電出力曲線，圖3、圖4給出3條r>0.8和所有r<-0.8的地區(qū)風(fēng)電日出力曲線，表2給出冬季地區(qū)電網(wǎng)對(duì)應(yīng)的r的分布。

圖2 冬季正相關(guān)性和負(fù)相關(guān)性最大的地區(qū)風(fēng)電出力曲線和典型日負(fù)荷曲線

圖3 冬季r>0.8的風(fēng)電出力曲線和典型日負(fù)荷曲線

圖4 冬季r<-0.8的風(fēng)電出力曲線和典型日負(fù)荷曲線

r的范圍天數(shù)所占比例/%0.9≤r≤1110.8≤r<0.9780.5≤r<0.822240≤r<0.52326-0.5

可以看出，在所選的時(shí)間段內(nèi)，該地區(qū)風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷正相關(guān)的天數(shù)有53d，約占總天數(shù)的59%，負(fù)相關(guān)的天數(shù)有37d，約占總天數(shù)的41%，在給定時(shí)間段內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷成正相關(guān)的天數(shù)更多，出現(xiàn)順調(diào)峰影響的天數(shù)更多。出現(xiàn)r>0.8的有8d，可見(jiàn)該地區(qū)風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷出現(xiàn)高度正相關(guān)性的可能性較小，r<-0.8的只有3d，可見(jiàn)風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷呈現(xiàn)高度負(fù)相關(guān)的可能性很小，逆調(diào)峰特性不明顯。

同理，選取2014年夏季6月到8月、春季3月到5月、秋季9月到11月的實(shí)際出力進(jìn)行分析。圖5～圖7給出了夏季、春季、秋季正相關(guān)性最大和負(fù)相關(guān)性最大的風(fēng)電出力曲線，表3給出了夏季、春季、秋季r的分布。

圖5 夏季正相關(guān)性最大和負(fù)相關(guān)性最大的地區(qū)風(fēng)電出力曲線和典型日負(fù)荷曲線

圖6 春季正相關(guān)性最大和負(fù)相關(guān)性最大的地區(qū)風(fēng)電出力曲線和典型日負(fù)荷曲線

圖7 秋季正相關(guān)性最大和負(fù)相關(guān)性最大的地區(qū)風(fēng)電出力曲線和典型日負(fù)荷曲線

r的范圍夏季秋季春季天數(shù)比例/%天數(shù)比例/%天數(shù)比例/%0.9≤r≤133228100.8≤r<0.99109109110.5≤r<0.82022232521270

從每個(gè)季節(jié)來(lái)看，r的分布情況基本類(lèi)似，r>0的天數(shù)明顯多于r<0的天數(shù)，即該地區(qū)風(fēng)電出力順調(diào)峰的天數(shù)多于逆調(diào)峰的天數(shù)。地區(qū)風(fēng)電逆調(diào)峰特性并不明顯。從其它年份的數(shù)據(jù)分析也可得到類(lèi)似結(jié)論。

2.3 風(fēng)電出力特性比較

從實(shí)例系統(tǒng)的冬季單風(fēng)電場(chǎng)和地區(qū)風(fēng)電出力特性可以看出：

① 單風(fēng)電場(chǎng)的出力最大為178.21MW，為額定容量的93.3%，最小為0，15min級(jí)的出力變化率最大為19.4%。而地區(qū)風(fēng)電出力最大值為1 278.97MW，為額定容量的63.3%，最小值為27.60MW，為額定容量的1.4%，15min級(jí)的地區(qū)風(fēng)電出力變化率最大為4.95%。由此可見(jiàn)，由于地區(qū)不同位置風(fēng)資源的波動(dòng)性相互抵消，使得地區(qū)內(nèi)風(fēng)電出力的總體波動(dòng)減弱，地區(qū)風(fēng)電出力的波動(dòng)明顯小于單風(fēng)電場(chǎng)的出力波動(dòng)。

② 以地區(qū)風(fēng)電額定并網(wǎng)容量為基準(zhǔn)，單風(fēng)電場(chǎng)出力的峰谷差約為60～178.21MW(31.4%～93.3%)。地區(qū)風(fēng)電出力峰谷差的范圍為140.15～895.20MW(6.9%～44.3%)。含多風(fēng)電場(chǎng)的地區(qū)風(fēng)電出力峰谷差率明顯小于單風(fēng)電場(chǎng)出力的峰谷差率。若以單風(fēng)電場(chǎng)出力特性按容量放大來(lái)代替地區(qū)風(fēng)電出力特性，將會(huì)放大地區(qū)的風(fēng)電的波動(dòng)幅度和頻度，與實(shí)際地區(qū)風(fēng)電的出力特性不相符。

③ 對(duì)于選定的實(shí)例電網(wǎng)，單風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電出力和地區(qū)風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷呈現(xiàn)正相關(guān)的情況較多，呈現(xiàn)高度負(fù)相關(guān)的情況較少，逆調(diào)峰特性不明顯。

3 幾種風(fēng)電場(chǎng)景下計(jì)算的調(diào)峰容量與比較

3.1 調(diào)峰容量的計(jì)算方法

① 常規(guī)調(diào)峰容量計(jì)算

通常地區(qū)風(fēng)電出力按極端情況處理，即負(fù)荷最大時(shí)風(fēng)電出力為0，而負(fù)荷最小時(shí)風(fēng)電出力最大(記為極端場(chǎng)景)，按此種方法計(jì)算得出的調(diào)峰容量可以滿足所有情況下的調(diào)峰需求。

② 按逆調(diào)峰特性最明顯的風(fēng)電出力場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量

利用逆調(diào)峰特性最明顯的風(fēng)電出力場(chǎng)景(對(duì)應(yīng)r最小的場(chǎng)景)，計(jì)算此風(fēng)電出力場(chǎng)景下的調(diào)峰容量。

③ 按r的分布選取典型風(fēng)電出力場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量

將風(fēng)電出力按逆調(diào)峰特性從強(qiáng)到弱進(jìn)行排列，即r從小到大進(jìn)行排列，取前10%對(duì)應(yīng)的日風(fēng)電出力，求取平均風(fēng)電出力，記為場(chǎng)景1，該場(chǎng)景代表了風(fēng)電逆調(diào)峰特性最強(qiáng)的前10%的日風(fēng)電出力的平均值。以此類(lèi)推，取前20%、30%、40%、50%對(duì)應(yīng)的日風(fēng)電出力，分別求取平均風(fēng)電出力，記為場(chǎng)景2、場(chǎng)景3、場(chǎng)景4、場(chǎng)景5。據(jù)此計(jì)算典型風(fēng)電場(chǎng)景1～場(chǎng)景5下的調(diào)峰容量。

3.2 調(diào)峰容量的比較

以上述實(shí)際地區(qū)電網(wǎng)為例，該地區(qū)電網(wǎng)的典型日負(fù)荷峰谷差為1 013MW，負(fù)荷低谷時(shí)常規(guī)機(jī)組能提供的調(diào)峰容量為1 300MW，兩者相差287MW(約占地區(qū)最大負(fù)荷的10%)。

當(dāng)?shù)貐^(qū)電網(wǎng)的風(fēng)電并網(wǎng)容量較小時(shí)，這里設(shè)上述地區(qū)電網(wǎng)僅并入A風(fēng)電場(chǎng)，此時(shí)風(fēng)電并網(wǎng)容量約占地區(qū)總裝機(jī)容量的2.8%，選取冬季風(fēng)電出力數(shù)據(jù)，按以上3種方法計(jì)算調(diào)峰容量，結(jié)果如表4。

表4 地區(qū)風(fēng)電容量較小時(shí)不同場(chǎng)景下的調(diào)峰容量

由表4可知，在地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)電容量較小時(shí)，3種方法計(jì)算得出的調(diào)峰容量相差較小，最大相差也只為最大負(fù)荷的4.4%，按逆調(diào)峰特性最明顯的典型場(chǎng)景和場(chǎng)景1～場(chǎng)景5計(jì)算出的結(jié)果相差最大僅為最大負(fù)荷的0.4%，幾乎沒(méi)有差別。按極端場(chǎng)景和其余的場(chǎng)景計(jì)算得到的調(diào)峰容量，系統(tǒng)的調(diào)峰能力都能滿足要求，可見(jiàn)在地區(qū)風(fēng)電容量較小時(shí)按照常規(guī)調(diào)峰容量計(jì)算即可，不會(huì)導(dǎo)致備用過(guò)高。

圖8 場(chǎng)景1～場(chǎng)景5以及逆調(diào)峰特性最明顯的地區(qū)風(fēng)電出力曲線

當(dāng)?shù)貐^(qū)風(fēng)電容量較大時(shí)，這里以上述實(shí)際地區(qū)電網(wǎng)為例，該地區(qū)風(fēng)電并網(wǎng)容量占地區(qū)總裝機(jī)容量的29.9%。選取該地區(qū)風(fēng)電出力場(chǎng)景，圖8給出場(chǎng)景1～場(chǎng)景5以及逆調(diào)峰特性最明顯的地區(qū)風(fēng)電出力曲線，表5給出按上述3種不同方法的調(diào)峰容量計(jì)算結(jié)果。

表5 不同場(chǎng)景下的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)峰容量

從圖8可以看出，逆調(diào)峰特性最明顯的場(chǎng)景和場(chǎng)景1～場(chǎng)景5的風(fēng)電出力曲線變化趨勢(shì)基本一致，其中場(chǎng)景1的風(fēng)電出力峰谷差大于其他場(chǎng)景的峰谷差。

按常規(guī)方法計(jì)算得到的調(diào)峰容量明顯高于按逆調(diào)峰特性最明顯的場(chǎng)景計(jì)算得出的調(diào)峰容量，相差達(dá)到最大負(fù)荷的55.7%。

按逆調(diào)峰最明顯的場(chǎng)景和按r的分布選取的典型場(chǎng)景(場(chǎng)景1～場(chǎng)景5)計(jì)算得出的調(diào)峰容量相差很小，最大相差僅為最大負(fù)荷的3.2%。

按r的分布選取典型場(chǎng)景計(jì)算得出的調(diào)峰容量相差很小，最大相差僅為最大負(fù)荷的3.2%。

考慮系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)常規(guī)機(jī)組能提供1 300MW的調(diào)峰容量，若按極端場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量，此時(shí)得到所需的調(diào)峰容量為3 035MW，按此結(jié)果系統(tǒng)只能提供所需調(diào)峰容量的42.8%，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量棄風(fēng)；按逆調(diào)峰特性最明顯的場(chǎng)景和場(chǎng)景1計(jì)算所需的調(diào)峰容量為1 309MW和1 311MW，此時(shí)系統(tǒng)可提供所需調(diào)峰容量的99.3%和99.2%，基本不會(huì)出現(xiàn)棄風(fēng)；按場(chǎng)景2～場(chǎng)景5計(jì)算得出所需的調(diào)峰容量分別為1 283MW、1 256MW、1 240MW、1 210MW，系統(tǒng)能提供所需的調(diào)峰容量且不會(huì)棄風(fēng)。

從調(diào)峰容量的比較可以看出：

① 當(dāng)風(fēng)電并網(wǎng)容量較小(小于地區(qū)最大負(fù)荷的10%)時(shí)，此時(shí)按所有的場(chǎng)景計(jì)算得出的調(diào)峰容量相差較小，且按極端場(chǎng)景計(jì)算較為簡(jiǎn)便，所以此時(shí)可利用極端場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量。

② 在地區(qū)風(fēng)電并網(wǎng)容量較大(大于地區(qū)最大負(fù)荷的10%)時(shí)，按極端場(chǎng)景計(jì)算的調(diào)峰容量與其他場(chǎng)景的調(diào)峰容量相差很大，因此適合根據(jù)風(fēng)電出力和典型日負(fù)荷的相關(guān)性來(lái)選取典型場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量。

③ 對(duì)于大規(guī)模風(fēng)電接入的地區(qū)電網(wǎng)，其常規(guī)電源調(diào)峰能力有限，按極端場(chǎng)景計(jì)算的調(diào)峰容量明顯偏大，對(duì)調(diào)峰裕度的要求過(guò)高，常常因此造成低負(fù)荷時(shí)大量棄風(fēng)。而根據(jù)逆調(diào)峰特性最明顯的場(chǎng)景以及場(chǎng)景1～場(chǎng)景5計(jì)算的調(diào)峰容量相差較小，且各場(chǎng)景的風(fēng)電出力逆調(diào)峰特性基本相似，所以可直接利用逆調(diào)峰特性最明顯的場(chǎng)景來(lái)計(jì)算調(diào)峰容量。

在實(shí)際應(yīng)用中，按逆調(diào)峰特性最明顯的場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量較為簡(jiǎn)便，且系統(tǒng)的調(diào)峰能力一般能滿足要求，因此選用逆調(diào)峰特性最明顯的場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)峰容量的計(jì)算即可。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文首先根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分析單風(fēng)電場(chǎng)出力特性和地區(qū)風(fēng)電出力特性，再根據(jù)風(fēng)電出力與負(fù)荷的皮爾遜相關(guān)系數(shù)來(lái)分析風(fēng)電出力與負(fù)荷的相關(guān)性，研究地區(qū)大規(guī)模風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰容量的影響，得出的結(jié)論如下：

① 由單風(fēng)電場(chǎng)出力特性和地區(qū)風(fēng)電出力特性的分析可知，地區(qū)各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的出力之間有互補(bǔ)性，使得地區(qū)風(fēng)電出力比單風(fēng)電場(chǎng)出力的波動(dòng)率小。

② 含有多風(fēng)電場(chǎng)的地區(qū)風(fēng)電出力通常不會(huì)出現(xiàn)極端場(chǎng)景。以所選的地區(qū)為例，從給定的3 a數(shù)據(jù)來(lái)看，風(fēng)電出力與典型日負(fù)荷大多呈現(xiàn)正相關(guān)、中度或低度負(fù)相關(guān)，呈現(xiàn)高度負(fù)相關(guān)的可能性很小，其僅占總天數(shù)的5%，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)極端場(chǎng)景，風(fēng)電的逆調(diào)峰特性不明顯，因此選用極端場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)峰計(jì)算，結(jié)果過(guò)于保守，造成備用容量過(guò)高。

③ 在地區(qū)風(fēng)電容量較小(小于地區(qū)最大負(fù)荷的10%)時(shí)，無(wú)需通過(guò)風(fēng)電出力與負(fù)荷的相關(guān)性來(lái)分析風(fēng)電對(duì)調(diào)峰的影響，可直接利用極端場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量，結(jié)果略保守，但是更加合理。

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(責(zé)任編輯：林海文)

Analysis Impact on Regional Wind Power to Peak Regulation Capacity by Considering the Correlation

LIN Li1, ZHOU Peng1, WANG Shiqian2, TIAN Chunzheng2

(1. State Key Laboratory for Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources (North China Electric Power University),Beijing 102206,China; 2 State Grid Henan Economic Research Institute, Zhengzhou 450052,China)

在地區(qū)性的大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)背景下，電網(wǎng)的調(diào)峰能力是制約風(fēng)電并網(wǎng)的一個(gè)很重要的因素。本文以某一實(shí)際地區(qū)電網(wǎng)一年的數(shù)據(jù)為例，計(jì)算風(fēng)電出力和典型日負(fù)荷的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，分析單風(fēng)電場(chǎng)出力和地區(qū)風(fēng)電出力的特性，在風(fēng)電出力特性分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算分析不同風(fēng)電出力場(chǎng)景下的調(diào)峰容量，選取用于調(diào)峰容量計(jì)算的地區(qū)風(fēng)電典型出力特性。研究認(rèn)為當(dāng)?shù)貐^(qū)電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電容量較大時(shí)，考慮地區(qū)風(fēng)電出力與負(fù)荷的相關(guān)性，采用逆調(diào)峰特性最明顯的風(fēng)電出力場(chǎng)景計(jì)算調(diào)峰容量是更合理的方法。

風(fēng)電出力；皮爾遜相關(guān)系數(shù)；風(fēng)電出力場(chǎng)景；調(diào)峰容量

On the background of regional power grid integrated with large-scale wind generation, the peak regulation capacity ability of power grid is an important factor to restrict the integrating of wind power. In this paper, annul data for a real regional power grid is taken as an example to calculate the Pearson correlation coefficient of wind power and typical daily load, and to analyze the characteristics of single wind farm and regional wind power. On the basis of analyzing the characteristics of wind power, peak regulation capacity under different wind power scene is calculated and analyzed, and typical characteristics of regional wind power for calculating peak regulation capacity is chosen. It is suggested from researches that the more reasonable method for calculating peak regulation capacity under the scene of wind power output with the most obvious inverse peak regulation characteristics is presented by considering the correlation of the regional wind power and daily load when there is bigger grid-connected wind power capacity of regional power grid.

wind power; Pearson correlation coefficient; wind power scene; peak regulation capacity

1007-2322(2016)06-0021-06

A

TM614

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAA02B01)；能源基金會(huì)(美國(guó))項(xiàng)目(G-1403-20188)

2015-12-23

林 俐(1968—)，女，副教授，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制、風(fēng)電并網(wǎng)，E-mail:linli@ncepu.edu.cn；

周 鵬(1993—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制, E-mail:1067609495@qq.com；

王世謙(1988—)，男，工程師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析、電網(wǎng)規(guī)劃，E-mail:wsq0204@163.cn;

田春箏(1982—)，男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析、電網(wǎng)規(guī)劃, E-mail:tianchunzheng@ha.sgcc.com.cn。