输电服务费用及网络阻塞对风电资源价值影响的研究

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风能是一种具有较高利用价值、无污染的绿色替代性能源,同太阳能、水能等其它可再生能源一道,成为人类未来能源系统的重要组成部分。随着风力发电的快速发展,风资源价值评估起到了至关重要的作用,但以往对于风资源价值的研究都停留在风电场本身建设合理性的层次上,忽略了外界因素对其的影响。一般大型风电场都建立在蒙古、新疆、宁夏等欠发达地区,当地无法消纳,必须通过远距离输变电线路输送到负荷中心地区,而风电的波动性和间歇性更易给远距离输电网络甚至整个系统带来各种各样的稳定性问题。本文主要从输电服务费用及输电阻塞角度出发研究其对风资源开发的影响。  本文首先交代了课题提出的背景及选题意义,比较风电与常规能源发电的经济性,分别介绍了风资源价值、输电服务费以及阻塞管理的研究现状;在探讨输电服务费用对风资源价值的影响时,针对含风电的电力系统特点,重新解析了含风电的输电服务费用构成,建立输电服务费用定价模型,在对输电服务费用进行分摊时,首先以潮流跟踪原理为基础建立风电机组对于各输电线路的贡献因子模型。不同于常规能源发电,由于风电波动性特点,本文在贡献因子模型中计及风电输电成本波动风险因素对输电服务费用进行分摊,重新计算风电输电价格;对于输电阻塞对风资源影响的研究,重点是建立经济最优化阻塞管理模型,只有在经济最优化阻塞管理模型下才能进一步分析输电阻塞对风电的影响。以往的输电阻塞管理中,基于阻塞灵敏度思想通过调整各节点功率输入输出量来消除阻塞的做法,虽然做到了调整量最小,但并不是都能达到预期效果,同时也很少考虑其经济性。本文在阻塞灵敏度模型中结合机组和可中断负荷报价构成综合影响因子,作为选择需要调整的发电机组或负荷的依据,建立以消除阻塞调整费用最低为目标的阻塞管理模型,将含风电电力系统阻塞管理与仅有常规能源参与的电力系统阻塞管理进行比较。  文章的最后以改进的含风电5节点系统为例,运用Power World软件分别验证输电服务费用和潮流阻塞对风资源的影响。输电服务费用及潮流阻塞费用的重新结算结果表明,相比于仅有常规能源的电力系统,风电系统的输电服务费用及潮流阻塞费用更为昂贵,在一定程度上制约了风资源的开发利用。
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