CN104979824A - 评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法 - Google Patents

Abstract

一种评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法，包括如下步骤：预测规划目标年的风电场群持续功率曲线，并通过预测获得的持续功率曲线对风电场群进行规划，通过规划方案整理评估得到所需要的风电规划外送的线路输电容量、风电场群年总风电发电量、年规划送出风电量、可用输电容量、连续优化输电容量；根据风电送出保障率计算公式计算出风电送出保障率、根据如下输电资产利用率计算公式计算出输电资产利用率、根据如下输电容量充裕度计算公式计算出输电容量充裕度，根据风电送出保障率评价所规划电网对风电送出的保障情况，根据输电资产利用率评判输电线路是否高效利用，根据输电容量充裕度来评价输电方案的发展潜能。

Description

评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法

技术领域：

本发明涉及电力系统中新能源的输电网规划与利用技术领域，特别涉及一种评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法。

背景技术

风能是目前最具大规模商业化开发潜力的非水电可再生能源，我国风能主要开发利用模式为“连片开发，集中外送”。

而风电是具有间歇性、随机性特点的低能量密度电源，输出功率一般要低于额定功率，这就导致了构建的风电外送输电工程规划方案不同于常规电源的电网规划方案。因此，利用常规电源的电网规划方案评价方法不能很好的用于评价风电外送输电工程规划方案。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法。

一种评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法，包括如下步骤：

预测规划目标年的风电场群持续功率曲线：通过已有方法预测获得规划目标年的风电场群持续功率曲线，并通过预测获得的持续功率曲线对风电场群进行规划，通过规划方案整理评估得到所需要的风电规划外送的线路输电容量、风电场群年总风电发电量、年规划送出风电量、可用输电容量、连续优化输电容量；

根据如下风电送出保障率计算公式计算出风电送出保障率：  $K_{ensure}=\frac{W_{L.send}\left(P_{line}\right)}{W_{total}}x100\%,$ 其中，K_ensure为风电送出保障率，其中ensure表示保障；W_L.send(P_line)为年规划送出风电量，其中L.send表示线路送出，line表示线路，P_line表示风电规划外送的线路输电容量；W_total为风电场群年总风电发电量，其中total表示总电量；

根据如下输电资产利用率计算公式计算出输电资产利用率：  $K_{L.utility}=\frac{W_{L.send}\left(P_{line}\right)}{P_{L.line}x8760}x100\%,$ 其中，K_L.utility为输电线路资产利用率，其中L表示线路，utility表示利用；W_L.send(P_line)为年规划送出风电量，其中line表示线路，P_line表示风电规划外送的线路输电容量，L.send表示线路送出；P_L.line×8760为可用输电量，其中P_L.line为风电规划外送输电容量，8760表示一年的小时数；

根据如下输电容量充裕度计算公式计算出输电容量充裕度：

其中，K_y表示第“y”年的输电容量的充裕度，其中y表示第“y”年；P_z为最终规划的输电容量，其中z表示最终；P_y为第“y”年连续优化的输电容量；

根据风电送出保障率评价所规划电网对风电送出的保障情况，根据输电资产利用率评判输电线路是否高效利用，根据输电容量充裕度来评价输电方案的发展潜能。

上述评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法中，在获得风电规划外送的线路输电容量、风电场群年总风电发电量、年规划送出风 电量、可用输电容量、连续优化输电容量后，通过风电送出保障率计算公式、输电资产利用率计算公式、输电容量充裕度计算公式计算出风电送出保障率、输电资产利用率及输电容量充裕度，以计算得到的风电送出保障率、输电资产利用率及输电容量充裕度来评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性。

附图说明

图1为预测获得的规划目标年的风电场群持续功率曲线。

图2为风电送出保障率指标示意图。

图3为输电资产利用率指标示意图。

图4为输电容量充裕度指标示意图。

具体实施方式

本发明提供的评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法，在已知规划目标年风电场群持续功率曲线的基础上，通过建立风电送出保障率、输电资产利用率、输电容量充裕度三个指标来评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性，该评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法，包括如下步骤：

步骤S301，预测规划目标年的风电场群持续功率曲线：通过已有方法预测获得规划目标年的风电场群持续功率曲线，例如专利申请号为201410577870.5、发明创造名称为“一种预测规划目标年风电场群持续功率曲线的方法”中国专利申请中记载的技术方案，并通过预测获得的持续功率曲线对风电场群进行规划，通过规划方案整理评估得到所需要的风电规划外送的线路输电容量、风电场群年总风电发电量、年规划送出风电量、可用输电容量、连续优化输电容量；

步骤S302，根据如下风电送出保障率计算公式计算出风电送出保障率：  $K_{ensure}=\frac{W_{L.send}\left(P_{line}\right)}{W_{total}}x100\%,$ 其中，K_ensure为风电送出保障率，其中ensure表示保障；W_L.send(P_line)为年规划送出风电量，其中L.send表示线路送出，line表示线路，P_line表示风电规划外送的线路输电容量；W_total为风电场群年总风电发电量，其中total表示总电量。

步骤S303，根据如下输电资产利用率计算公式计算出输电资产利用率：  $K_{L.utility}\frac{W_{L.send}\left(P_{line}\right)}{P_{L.line}x8760}x100\%,$ 其中，K_L.utility为输电线路资产利用率，其中L表示线路，utility表示利用；W_L.send(P_line)为年规划送出风电量，其中line表示线路，P_line表示风电规划外送的线路输电容量，L.send表示线路送出；P_L.line×8760为可用输电量，其中P_L.line为风电规划外送输电容量，8760表示一年的小时数。

步骤S304，根据如下输电容量充裕度计算公式计算出输电容量充裕度： 其中，K_y表示第“y”年的输电容量的充裕度，其中y表示第“y”年；P_z为最终规划的输电容量，其中z表示最终；P_y为第“y”年连续优化的输电容量。

步骤S305，根据风电送出保障率评价所规划电网对风电送出的保障情况，根据输电资产利用率评判输电线路是否高效利用，根据输电容量充裕度来评价输电方案的发展潜能。

以下结合具体实施方式对评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经 济性的方法做进一步描述，请同时参看图1至图3，图1为反映了建立预测获得的规划目标年的风电场群持续功率曲线、图2为反映了风电送出保障率指标的计算方法的说明图、图3为反映了输电资产利用率指标的计算方法的说明图、图4为反映了输电容量充裕度指标的计算方法的说明图：

首先，根据风电外送规划方案对所需数据的整理，具体为：获取预测的规划目标年的风电场群持续功率曲线：通过预测获得规划目标年风电场群持续功率曲线，通过该持续功率曲线可以获得该风电场群(额定功率PN＝1500MW)的相关数据如表1：

其次，求取风电送出保障率：通过持续功率曲线相关信息可知：年总风电发电量W_total＝2.71×10¹⁰kWh、年送出风电量W_L.send(P_line)＝2.71×10¹⁰kWh，具体求解如下：

风电送出保障率：

$\begin{array}{c}{K}_{ensure}=\frac{W_{L.send}\left(P_{line}\right)}{W_{toyal}}x100\%\\ =\frac{2.71\×{10}^{10}}{2.71\×{10}^{10}}\×100\%\\ =100\%\end{array}---\left(4\right)$

再次，求取输电资产利用率：通过持续功率曲线相关信息可知：可用输电容量P_Line×8760＝1.38×10¹¹kWh、年送出风电量W_L.send(P_line)＝2.71×10¹⁰ kWh；具体求解如下：

输电资产利用率：

$\begin{array}{c}{K}_{L.utility}=\frac{W_{L.send}\left(P_{line}\right)}{P_{L.line}x8760}x100\%\\ =\frac{2.71\×{10}^{10}}{1.38\×{10}^{11}}\×100\%\\ =19.68\%\end{array}---\left(5\right)$

接着，求取输电容量充裕度：通过持续功率曲线相关信息可知：可用输电容量规划输电容量P_z、最优连续输电容量P_y；具体求解如下：

输电容量充裕度：

$\begin{array}{c}{K}_y=\frac{P_Z-P_y}{P_y}\×100\%\\ =\frac{1576-1335}{1335}\×100\%\\ =18.05\%\end{array}---\left(6\right)$

最后根据风电送出保障率评价所规划电网对风电送出的保障情况，根据输电资产利用率评判输电线路是否高效利用，根据输电容量充裕度来评价输电方案的发展潜能。

本发明中所用的特定实施例已对本发明的内容做出了详尽的说明，但不局限于本实施例，本领域技术人员根据本发明的启示所做的任何显而易见的改动，都属于本发明权利保护的范围。

Claims (1)

1.一种评估大规模风电集中外送输电规划方案技术经济性的方法，包括如下步骤：

预测规划目标年的风电场群持续功率曲线：通过已有方法预测获得规划目标年的风电场群持续功率曲线，并通过预测获得的持续功率曲线对风电场群进行规划，通过规划方案整理评估得到所需要的风电规划外送的线路输电容量、风电场群年总风电发电量、年规划送出风电量、可用输电容量、连续优化输电容量；

根据如下风电送出保障率计算公式计算出风电送出保障率： ，其中，K_ensure为风电送出保障率，其中ensure表示保障；W_L._send(P_line)为年规划送出风电量，其中L.send表示线路送出，line表示线路，P_line表示风电规划外送的线路输电容量；W_total为风电场群年总风电发电量，其中total表示总电量；

根据如下输电资产利用率计算公式计算出输电资产利用率：，其中，K_L. utility为输电线路资产利用率，其中L表示线路，utility表示利用；W_L._send(P_line)为年规划送出风电量，其中line表示线路，P_line 表示风电规划外送的线路输电容量，L.send表示线路送出；P_L._line×8760为可用输电量，其中P_L._line为风电规划外送输电容量，8760表示一年的小时数；

根据如下输电容量充裕度计算公式计算出输电容量充裕度： ，其中，K_y表示第“y”年的输电容量的充裕度，其中y表示第“y”年；P_z为最终规划的输电容量，其中z表示最终； P_y为第“y”年连续优化的输电容量；

根据风电送出保障率评价所规划电网对风电送出的保障情况，根据输电资产利用率评判输电线路是否高效利用，根据输电容量充裕度来评价输电方案的发展潜能。