利用高载能负荷分层消纳风电的电网降损方法
【专利摘要】本发明公开利用高载能负荷分层消纳风电的电网降损方法，包括如下步骤：步骤1：根据高载能企业的日前负荷预测得到高载能负荷容量Ph；步骤2：根据调度数据得到附近风电场的实际风力发电容量Pw；步骤3：若高载能负荷容量0＜Ph＜Pw，则将高载能负荷容量接入110k母线；若高载能负荷容量Ph≥Pw，则将高载能负荷分为两部分，一部分容量为Pw接在110kv母线上，另一部分容量为Ph-Pw接在330kv母线上，分层参与风电消纳。按风力发电不同的电压等级分别接入各级电网，参与该电压等级的风电调节，就可以使风电就地消纳，从而减少远距离输送对网损的影响，同时可降低高载能产业的成本。
【专利说明】利用高载能负荷分层消纳风电的电网降损方法
【技术领域】
[0001]本发明属于风电利用和电网降损领域，尤其涉及高载能负荷主动消纳风电，分层参与电网降损的方法。
【背景技术】
[0002]风能作为目前技术最成熟、开发条件最具规模化、的可再生能源，得到了迅速发展。大规模风电并网给电力系统带来调频、调峰、调压等难度的同时，大容量风电远距离输送会引起电网损耗激增。因此，研究如何降低大规模风电并网产生的网损已成为一个迫在眉睫的问题。
[0003]甘肃河西电网在大规模风电并网发电的同时，电解铝、碳化硅等高载能负荷也达到了一定规模。2014年底，如果仅考虑河西电网330千伏直供的大容量集中接入的高载能负荷，则以750千伏敦煌变电站为风电集群点的碳化硅负荷将达到130万千瓦，以750千伏酒泉变电站为风电集群点的电解铝/铁合金负荷将达到310万千瓦，合计440千瓦(见图1)0现有电网按不同的电压等级分为不同的层级，把高载能负荷按风力发电不同的电压等级分别接入各级电网，参与该电压等级的风电调节，就可以使风电就地消纳，从而减少远距离输送对网损的影响，同时可降低高载能产业的成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种利用高载能负荷分层消纳风电的电网降损方法，高载能企业根据风电并网容量及电压等级调整高载能负荷容量，分层参与风电消纳。
[0005]本发明提供利用高载能负荷分层消纳风电的电网降损方法，包括如下步骤:
[0006]步骤1:根据高载能企业的日前负荷预测得到高载能负荷容量；
[0007]步骤2:根据调度数据得到附近风电场的实际风力发电容量；
[0008]步骤3:若高载能负荷容量0 ? ? ？，，则将高载能负荷容量接入1101^母线；若高载能负荷容量^匕，则将高载能负荷分为两部分，一部分容量为匕接在110“母线上，另一部分容量为匕接在330“母线上，分层参与风电消纳。
[0009]本发明中，风电利用和电网降损领域中，高载能负荷主动消纳风电，分层参与电网降损的策略。高载能企业根据风电并网容量及电压等级调整高载能负荷容量，分层参与风电消纳。其步骤为:根据高载能企业的日前负荷预测得到高载能负荷容量；根据调度数据得到附近风电场的实际风力发电容量；若高载能负荷容量小于风电容量，将负荷接入低电压等级；若高载能负荷容量大于风电容量，则将高载能负荷分为两部分，一部分容量等于风电容量的负荷接在110“母线上，另一部分高载能负荷接在330“母线上，分层参与风电消纳，则网损可以进一步减小。
[0010]本发明把高载能负荷按风力发电不同的电压等级分别接入各级电网，参与该电压等级的风电调节，就可以使风电就地消纳，从而减少远距离输送对网损的影响，同时可降低高载能产业的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是甘肃电网高载能负荷和电源分布图；
[0012]图2是高载能负荷接入110”母线图；
[0013]图3是高载能负荷接入330”母线图；
[0014]图4是高载能负荷分层消纳风电的电网降损策略流程图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0016]请参见图1至图4，利用高载能负荷分层消纳风电的电网降损方法是以降损节能为目标，高载能负荷接入电压等级的不同，也会改变电网内的潮流，从而影响系统网损。下面通过两个理想模型(见图2和图3)研究高载能负荷接入不同电压等级对网损的影响。
[0017]1)若高载能负荷容量0 ? ？卜 ? 户，:
(尺…,+()2)
[0018]模型I中变压器损耗为我~1: #
[0019]咐身^+妁
[0020]线路1-4:巧14:仏啊—。吼—仏—犯力
[0021〕总的有功损耗:八？工=八？#八？114
[0022]模型II中变压器损耗为:咕=(6丨+1)[(八)
[0023]厶以=——13 爪 11~^~、么，)』
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[0024]线路1-4: ^ 14 = ----- 二2——
[0025]总的有功损耗:八？。=厶？，1+厶？' 114
[0026]相对于330“变电站的送出功率，站内的变压器损耗可以忽略，即2？^？。?八？7，有八？114?八？' 114，则
[0027]^ =(^+^,)^(^-^)2-^+(&? 0
[0028]所以高载能负荷接入110“母线比接入330“母线网损小，且无论哪种接入方式，随着高载能负荷容量的增大，变电站送出功率减小，网损也都减小。
[0029]2)若高载能负荷容量匕彡？6 ? 2？^:当？6 = 时，模型II的110“母线上高载能负荷与风电恰好完全消纳，变压器上没有损耗；随着进一步增大，330“母线上的风电功率有一部分要经过变压器流到110“母线，但相比模型I中变压器上流过匕的功率，模型II (高载能负荷接入110“母线)比模型I (高载能负荷接入330“母线)网损还是更小。
[0030]若将高载能负荷分为两部分，一部分容量为接在110“母线上，另一部分容量为-匕)接在330“母线上，分层参与风电消纳，则网损可以进一步减小。
[0031]3)若高载能负荷容量?:随着高载能负荷接入容量进一步增大，使得电网需要倒送功率到330“变电站，线路1-4上的功率反向，网损又开始不断增加。
[0032]综上，接入高载能负荷参与风电调节时，根据高载能负荷容量，应首先考虑让高载能负荷在低电压等级参与风电消纳，减小功率从低电压等级流向高电压等级时流过变压器和线路而产生的网损。当高载能负荷容量大于一定值时，应在每个电压等级匹配与风电容量相适应的高载能负荷，这样让高载能负荷分层地参与风电消纳，就可以使总网损降低。
【权利要求】
1.利用高载能负荷分层消纳风电的电网降损方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:根据高载能企业的日前负荷预测得到高载能负荷容量ph ； 步骤2:根据调度数据得到附近风电场的实际风力发电容量Pw ； 步骤3:若高载能负荷容量0 < Ph < Pw，则将高载能负荷容量接入110k母线；若高载能负荷容量Ph ^ Pw，则将高载能负荷分为两部分，一部分容量为Pw接在llOkv母线上，另一部分容量为Ph_Pw接在330kv母线上，分层参与风电消纳。
【文档编号】H02J3/38GK104300533SQ201410534801
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】郑晶晶, 李慧勇, 王维洲, 朱丹丹, 刘福潮, 刘聪, 杜培东, 郭鹏, 张建华, 李亚龙, 韩永军, 蔡万通, 刘文颖 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司电力科学研究院, 华北电力大学