大型風電基地功率匯集系統(tǒng)綜合評價方法研究.pdf

1、隨著風力發(fā)電技術的不斷發(fā)展，眾多大規(guī)模風電基地已在規(guī)劃建設中或建成投運。大型風電基地由若干風電場群組成，各風電場群由若干風電場匯集而成。不同的風電場功率匯集方式會對風電基地的成本造價和并網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來直接影響，而現(xiàn)有針對風電基地功率匯集系統(tǒng)定量比較和評估的研究還較少，不能滿足實際工程建設中對不同拓撲形式進行選擇的需求，故本文對風電基地功率匯集系統(tǒng)綜合評價方法開展研究具有重要的理論和工程實用價值。
　　本文首先分析了鏈狀拓撲、

2、輻射狀拓撲和鏈狀輻射狀混聯(lián)拓撲三種典型功率匯集拓撲方式在可靠性、經(jīng)濟性和技術性方面的優(yōu)缺點，得到定性分析結果，并在此基礎上進行后續(xù)量化比較和評估。其次，對三種典型拓撲方式進行可靠性和經(jīng)濟性評估。可靠性方面，首先采用了等效停運率、等效停運時間、期望缺供電量指標作為可靠性評估指標，根據(jù)期望故障受阻電量相等，將風電基地總體等效為一臺容量相等的等效電源，采用逐步遞推的方式計算由若干風電場組成的子系統(tǒng)可能的輸出功率狀態(tài)和對應的概率，對不同狀態(tài)下的

3、輸出功率和對應概率之積求和即得等效電源的期望輸出功率，進而求得各可靠性指標值。經(jīng)濟性評估方面，選取了總投資折合年值、年運行費用和停電損失費用指標，其中停電損失費用指標用于計入可靠性分析中期望缺供電量造成的經(jīng)濟損失。在技術性方面:從穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)分析兩方面出發(fā)，選取了電壓偏移、節(jié)點電壓越限概率、節(jié)點電壓波動方差、功率損耗、潮流熵、容量可信度、短路容量和暫態(tài)電壓跌落指標。其中電壓指標包括電壓偏移和功率損耗、潮流熵指標均根據(jù)確定性潮流計算結果得到

4、;而節(jié)點電壓越限概率和節(jié)點電壓波動方差用于衡量功率匯集站的電壓波動，由隨機潮流計算得到，同時針對風電場裝機容量較大且計及風速相關性的隨機潮流計算，本文通過多點線性化方法進行改進，較大程度上減小了隨機潮流導致的線性化誤差。容量可信度指標則是以可靠性評估中的等效停運率指標為基礎，計算以不同方式匯集的風電基地可替代的常規(guī)電源容量。暫態(tài)方面，短路容量指標用于衡量風電基地與電力系統(tǒng)的電氣強度，暫態(tài)電壓跌落指標是分析公共連接點（PCC點）發(fā)生三相短