潮间带风电接入电网的方法技术

本发明专利技术公开了一种潮间带风电接入电网的方法，包括：步骤一，确定影响因素集合；步骤二，做出电网现状评估；步骤三，将规划区划分为不同层次、相互关联又具有相对独立性的供电区域；步骤四，进行负荷预测，并重点开展负荷特性分析和预测；步骤五，制定变电站布局和网架方案；步骤六，分析规划区及各供电区域的风电消纳能力；步骤七，确定各供电区域适用于潮间带风电接入的风电并网模式；步骤八，进行方案优化；步骤九，提出最终建议。通过本发明专利技术，能够在电网规划阶段，兼顾风能资源特性和电网运行要求，实现电网建设的总投资费用最优。

【技术实现步骤摘要】
潮间带风电接入电网的方法
本专利技术涉及一种电网组件方法，特别是涉及一种潮间带风电接入电网的方法。
技术介绍
风电是资源潜力大、技术基本成熟的可再生能源，在减排温室气体、应对气候变化的新形势下，越来越受到世界各国的重视，并已在全球大规模开发利用。“十一五”时期，我国风电快速发展，风电装机容量连续翻番增长，设备制造能力快速提高，已形成了较完善的产业体系，为更大规模发展风电奠定了良好基础。随着风电技术进步和成本不断下降，我国对风电在未来能源结构调整和战略性新兴产业培育过程中的作用也寄予厚望。但由于风能资源具有随机性、间歇性和不可控性等特点，随着风电规模的扩大，风电并网和市场消纳问题已经成为制约风电发展的重要因素之一。再有，电能是能源消费的主要形式之一，作为一种特殊的商品，不能大量储存，电能的生产、运输、销售和消费是同时完成的，电力系统是指由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。电网规划工作在电力系统领域具有战略意义，可以引导电源建设布局，指导电网网架设计和输变电项目建设，满足市场需求和电源送出，提高更大范围优化资源配置能力，促进电网与资源、经济、社会和环境的协调发展。目前的电网规划多基于电源建设规划和负荷需求预测，提出几个经验方案，对各个方案进行确定性故障校验，在保证电网运行安全性的基础上，比较各方案的投资、适应性等，进行决策，这种做法不能满足可靠性、灵活性和经济性的运行要求，也没有按照开发成本最优的原则进行规划，不能适应新形势下风电大规模发展的要求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种潮间带风电接入电网的方法。本专利技术提供的潮间带风电接入电网的方法，包括：步骤一，确定潮间带风电接入对电网规划的影响因素集合；步骤二，对规划区电网运行的历史数据，进行技术合理性、运行安全性和电网输电/供电能力分析，做出电网现状评估；步骤三，按自然地理、行政区划、区块功能、网架结构等条件，将规划区划分为不同层次、相互关联又具有相对独立性的供电区域；步骤四，收集、分析规划区及各供电区域的经济社会、发展规划、人口等资料，进行负荷预测，并重点开展负荷特性分析和预测；步骤五，以步骤四的所述负荷预测水平为依据对规划区及各供电区域进行电力电量分析，确定规划区的电压等级序列、电网结构形式和设备原则，制定变电站布局和网架方案；步骤六，分析规划区及各供电区域的风电消纳能力；步骤七，确定各供电区域适用于潮间带风电接入的风电并网模式；步骤八，以步骤七所述的风电并网模式形成各供电区域的风电并网方案集合，在规划区内进行组合，并对步骤五中制定的规划区内变电站布局和网架方案进行优化；步骤九，根据步骤八中优化后的变电站布局和网架方案结果，编制规划方案，进行技术经济评估，提出电网建设和风电开发的规模进度建议。优选地，所述步骤一中可以包括：a.对能源流向和规模的影响—分析可利用的风能资源分布和规模，通过能源流分析确定风电接入后区域间的能源流向和规模；b.对电力供需平衡的影响—分析负荷高峰时段在某一保证率下（例如95%）的最小风电出力，作为风电在该保证率下（如95%）可参与电力平衡的容量，通过电力供需平衡分析确定风电接入后的影响；c.对系统调峰平衡的影响—分析负荷低谷时段在某一保证率下（例如95%）的最大风电出力，作为风电在该保证率下（如95%）可参与调峰平衡的容量，通过系统调峰平衡分析确定风电接入后的影响；d.对变电容量需求的影响—分析接入某一电压等级电网（例如220kV）的最小风电出力，作为风电参与变电容量需求平衡的发电能力，通过变电容量需求分析确定风电接入后对上一级电网（例如500kV）变电容量分布和规模的影响；e.对输电能力需求的影响—分析接入某一公共点（例如220kV变电站）的最大风电出力，作为风电对以该公共点为起点的输电通道的能力需求，通过计算该输电通道的综合输电能力需求确定风电接入后对输电通道建设规模的影响。优选地，所述步骤二中可以包括：a.电源接入能力指标—计算火电装机容量、可再生能源装机容量和抽水蓄能装机容量占规划区电网总装机容量的比重，用以衡量规划区电网接纳各类装机的能力，并从侧面反映电网调峰和储能的能力；b.电网输电能力指标—计算规划区电网与外部联络通道和内部各输电断面的送电能力，用以衡量规划区电网的电能优化配置能力；c.输电线路规模指标—计算规划区电网各层级输电网的线路总规模；d.电网供电能力指标—计算规划区电网各层级电网之间的传输能力，用以衡量规划区电网的满足负荷需求能力；e.变电容量规模指标—计算规划区电网各层级电网的变电容量总规模；f.电网容量利用率指标—计算规划区电网各层级电网输电能力与输电线路规模的比值、各层级电网之间供电能力与变电容量规模的比值，用以衡量电网容量（输电线路、变电容量）利用率；g.电网结构坚强性指标—分析规划区电网的网架格局，结合负荷分布情况进行静态安全评估；h.电网故障自愈能力指标—分析规划区电网的抗扰动能力，搭建电力系统仿真计算数据平台进行暂态稳定评估、无功电压评估和短路电流水平评估。优选地，所述步骤三中可以包括：a.按自然地理划分—参考地理学科的自然区划标准，根据自然环境的及其组成成分发展的共同性、结构的相似性和自然地理过程的统一性，将电网划分为具有一定等级关系的区域系统。例如，可将全国电网划分为东部区域、西北区域和青藏区域；东部区域可进一步划分为东北区域、华北区域、华中区域、华东区域和华南区域；b.按行政区划划分—根据我国各级行政区划，将电网划分为具有一定等级关系的区域系统。例如，可将全国电网划分为各省级电网，省级电网可进一步划分为各地区（市）级供电网；c.按网络功能划分—根据网络功能的不同，可将电网划分为输电网和配电网。输电网的主要功能是升压汇集发电厂的电力，并进行长距离的电力传输；配电网的主要功能是将输电网中的电力降压配送至用户端；d.按网架结构划分——根据电压等级的不同，可将电网划分为1000kV电网、500kV电网、220kV电网、110kV电网等等。优选地，所述步骤四中可以包括：a.调查研究—对电力系统负荷的现状及历史统计资料进行调查，搜集规划期各行业用户的发展资料，研究电力负荷的发展规律，分析能源变化的情况与电力负荷的关系、国民生产总值增长率与电力负荷增长率的关系、工业生产发展速度与电力负荷增长速度的关系、设备投资/人口增长与电力负荷增长的关系、电力负荷的时间序列发展过程等，并对影响电力负荷水平的经济社会影响因素进行分析；b.需电量的预测—运用用电单耗法、弹性系数法、回归分析法、时间序列法以及外推法、比例法、综合水平法等预测方法，预测规划期需电量的总体发展水平、分类结构和增长速度；c.最大负荷的预测—运用利用小时法、负荷率法等预测方法，预测规划期最大负荷的总体发展水平、分类结构和增长速度。d.负荷特性的预测—分析历史统计资料，依据规划期负荷预测水平和分类结构，编制典型日负荷曲线和年负荷曲线，并计算日负荷率、日最小负荷率、月不均衡系数、季不均衡系数等负荷特性指标。优选地，所述步骤五中可以包括：a.电力平衡分析—根据预测的负荷水平和分布情况，与电力系统规划安排的电源容量和需安排的主变容量进行电力平衡。电力平衡分析时应按目标年分阶段分区进行，考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潮间带风电接入电网的方法，其特征在于，包括：步骤一，确定潮间带风电接入对电网规划的影响因素集合；步骤二，对规划区电网运行的历史数据，进行技术合理性、运行安全性和电网输电/供电能力分析，做出电网现状评估；步骤三，按自然地理、行政区划、区块功能、网架结构等条件，将规划区划分为不同层次、相互关联又具有相对独立性的供电区域；步骤四，收集、分析规划区及各供电区域的经济社会、发展规划、人口等资料，进行负荷预测，并重点开展负荷特性分析和预测；步骤五，以步骤四的所述负荷预测水平为依据对规划区及各供电区域进行电力电量分析，确定规划区的电压等级序列、电网结构形式和设备原则，制定变电站布局和网架方案；步骤六，分析规划区及各供电区域的风电消纳能力；步骤七，确定各供电区域适用于潮间带风电接入的风电并网模式；步骤八，以步骤七所述的风电并网模式形成各供电区域的风电并网方案集合，在规划区内进行组合，并对步骤五中制定的规划区内变电站布局和网架方案进行优化；步骤九，根据步骤八中优化后的变电站布局和网架方案结果，编制规划方案，进行技术经济评估，提出电网建设和风电开发的规模进度建议。

【技术特征摘要】
1.一种潮间带风电接入电网的方法，其特征在于，包括：步骤一，确定潮间带风电接入对电网规划的影响因素集合；步骤二，对规划区电网运行的历史数据，进行技术合理性、运行安全性和电网输电/供电能力分析，做出电网现状评估；步骤三，按自然地理、行政区划、区块功能、网架结构的条件，将规划区划分为不同层次、相互关联又具有独立性的供电区域；步骤四，收集、分析规划区及各供电区域的经济社会、发展规划、人口资料，进行负荷预测，并重点开展负荷特性分析和预测；步骤五，以步骤四的所述负荷预测水平为依据对规划区及各供电区域进行电力电量分析，确定规划区的电压等级序列、电网结构形式和设备原则，制定变电站布局和网架方案；步骤六，分析规划区及各供电区域的风电消纳能力；步骤七，确定各供电区域适用于潮间带风电接入的风电并网模式；步骤八，以步骤七所述的风电并网模式形成各供电区域的风电并网方案集合，在规划区内进行组合，并对步骤五中制定的规划区内变电站布局和网架方案进行优化；步骤九，根据步骤八中优化后的变电站布局和网架方案结果，编制规划方案，进行技术经济评估，提出电网建设和风电开发的规模进度建议；其中，所述步骤一中包括：a.对能源流向和规模的影响—分析可利用的风能资源分布和规模，通过能源流分析确定风电接入后区域间的能源流向和规模；b.对电力供需平衡的影响—分析负荷高峰时段的最小风电出力，作为风电参与电力平衡的容量，通过电力供需平衡分析确定风电接入后的影响；c.对系统调峰平衡的影响—分析负荷低谷时段的最大风电出力，作为风电参与调峰平衡的容量，通过系统调峰平衡分析确定风电接入后的影响；d.对变电容量需求的影响—分析接入最小风电出力，作为风电参与变电容量需求平衡的发电能力，通过变电容量需求分析确定风电接入后对上一级电网变电容量分布和规模的影响；e.对输电能力需求的影响—分析接入最大风电出力，作为风电对以接入的公共点为起点的输电通道的能力需求，通过计算该输电通道的综合输电能力需求确定风电接入后对输电通道建设规模的影响。2.根据权利要求1所述的潮间带风电接入电网的方法，其特征在于，所述步骤二中包括：a.电源接入能力指标—计算火电装机容量、可再生能源装机容量和抽水蓄能装机容量占规划区电网总装机容量的比重，用以衡量规划区电网接纳各类装机的能力，并从侧面反映电网调峰和储能的能力；b.电网输电能力指标—计算规划区电网与外部联络通道和内部各输电断面的送电能力，用以衡量规划区电网的电能优化配置能力；c.输电线路规模指标—计算规划区电网各层级输电网的线路总规模；d.电网供电能力指标—计算规划区电网各层级电网之间的传输能力，用以衡量规划区电网的满足负荷需求能力；e.变电容量规模指标—计算规划区电网各层级电网的变电容量总规模；f.电网容量利用率指标—计算规划区电网各层级电网输电能力与输电线路规模的比值、各层级电网之间供电能力与变电容量规模的比值，用以衡量电网容量的利用率；g.电网结构坚强性指标—分析规划区电网的网架格局，结合负荷分布情况进行静态安全评估；h.电网故障自愈能力指标—分析规划区电网的抗扰动能力，搭建电力系统仿真计算数据平台进行暂态稳定评估、无功电压评估和短路电流水平评估。3.根据权利要求2所述的潮间带风电接入电网的方法，其特征在于，所述步骤三中包括：a.按自然地理划分—参考地理学科的自然区划标准，根据自然环境的及其组成成分发展的共同性、结构的相似性和自然地理过程的统一性，将电网划分为区域系统；b.按行政区划划分—根据我国各级行政区划，将电网划分为区域系统；c.按网络功能划分—根据网络功能的不同，可将电网划分为输电网和配电网；d.按网架结构划分——根据电压等级的不同，将电网划分。4.根据权利要求3所述的潮间带风电接入电网的方法，其特征在于，所述步骤四中包括：a.调查研究—对电力系统负荷的现状及历史统计资料进行调查，搜集规划期各行业用户的发展资料，研究电力负荷的发展规律，分析能源变化的情况与电力负荷的关系、国民生产总值增长率与电力负荷增长率的关系、工业生产发展速度与电力负荷增长速度的关系、设备投资/人口增长与电力负荷增长的关系、电力负荷的时间序列发展过程，并对影响电力负荷水平的经济社会影响因素进行分析；b.需电量的预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，李哲，张振高，王学军，刘明志，张军，刘艳霞，曹娅玲，冯艳虹，郑兰，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：