基于电网消纳能力的风电项目限电比率估算方法研究
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74  风能 Wind Energy 基于电网消纳能力的风电项目限电比率估算方法研究
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文 | 吴斯如何打方向盘
大规模风电的消纳一直都是世界性难题，我国也同样存在这样的问题。通常情况下，风能资源好、适合大规模开发风电的地区一般都在相对偏远的“三北”地区。这些区域也正是网架结构比较薄弱的电网末端，输电能力的发展往往迟缓于其新能源电源的增长。此外，在部分区域，由于冬季供暖的需求，也一定程度上挤压了风电的消纳容量，容易出现弃风限电现象。现阶段，弃风限电最主要的原因是电网对风电的接纳度和接纳能力有限，归根结底是电源及负荷两侧供求难以达到平衡、输送断面存在较大限制所致。为保证投资回报率，项目的限电情况是风电开发企业决策时需重点考虑的因素之一。然而，目前并没有系统的限电分析方法适用于项目评估与可研报告，也没有可以借鉴的范本。
因此，本文提出一种在地区范围内通
过分析电网结构、电源种类及容量、潮流情况、供暖期及非供暖期电力供需平衡和风电的消纳空间，进而估算项目投产后综合限电比率的方法。现有风电项目限电程度分析
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在项目测算前期工作中，估算出
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较准确限电比率的难度较大。在项目接入系统的报告中，一般也不会给出明确的限电比率。目前，在风电项目评估、可研、交底报告中，对限电比率的估值，一般取该项目所在省份上一年度限电比率的平均值，甚至选取
一个经验值，但类似于根据经验取值的办法，其局限性在于：（1）由于地区电源装机容量、负荷大小不同，送出能力有差异，一般同一省份内各市（区）、甚至同一市（区）
内各县域的风电项目消纳能力各不同。由于所在地区的差别，项目实际限电情况会存在较大的误差。（2）各省份内的电源和送出线路等建设，会对区域内的风电消纳现状产生影响。取值时，需动态考虑本省份规划电源、规划输电线路、预计负荷增长情况等因素。（3）各风电企业间、风电企业与政府部门及电网企业之间均存在一定程度的限电数据统计标准和统计方案的差别。根据经验取值往往会因统计标准不同、统计方法不合理等产生误差。基于电网消纳能力的风电项目限电程度分析方法电力平衡是电力系统的基本原则。本文将研究对象细化为市（区）、县域内的风电项目，甚至是某电力系统的变电站，以自然年为基础研究单位，将一年根据供暖期与非供暖期，丰水期与枯水期，高、低负荷与平均负荷时段等，细分为若干个具有典型特征的电力供需平衡时段。根据各时段的特征，结合期间的风能资源情况，分别计算在电力供需平衡和电力输送能力两个边界条件限制下风电项目的限电比
率。根据各时段在时间长短上的加权，计算该风电项目的全年综合限电比率。由于是基于对电网本身情况的分析研究，该方法不仅适用于风电领域，亦可供分析集中式并网光伏发电项目的限电情况时参照。其基本计算流程如下：（1）根据电网运行方式及电网规划情况资料，整理出项目所在市（区）或县域内的电源结构（包含各电源类型和装机容量）。（2）根据电网运行方式数据，整理出项目所在市（区）或县域内输电及配电的综合线损率。（3）根据电网潮流分区图以及预期规划图，估算项目所在市（区）或县域内电网总送出容量区间以及最小负荷、平均负荷及最大负荷值。根据项目所在市（区）或县域内输电及配电的综合线损率，将最小负荷、平均

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