电力系统中必须有足够的调峰能力来维持系统的功率平衡。在我国的电源结构中,调峰性能好的燃气、燃油电站非常少,抽水蓄能电站比例低,水电运行中存在很多制约因素,因此调峰能力不足一直是各同步系统普遍存在的问题。以东北电网为例,风电大发期、枯水期和冬季取暖期三期重叠,调峰难度随着风电接入容量比例的增加越来越突出。2010年东北同步电网的总发电装机容量将达到8442.37万kW,预计风电装机容量为1402万kW,届时东北电网内风电装机将占总发电装机容量的16.6%。在不考虑电网条件约束、风电不参与调峰的情况下,即使对火力发电机组采取最大深度的调峰措施,2010年东北电网最大可消纳风电规模仅为400万kW,因此不得不在个别时段要求风电参与调峰。
为保证电网的安全稳定运行,在电网最低负荷时,仍需保证一定的机组运行。以风电并网运行为例,一般燃煤机组的最低出力约为额定出力的40%,电网现有的控制模式要求在不调停大机组、电网在最低负荷、风力发电机组出力最大的极端情况下,电网内燃煤机组的最低出力加上外来电的总和应小于最低负荷。风电的反调峰特性,冬季夜间低负荷、大风时段,风电出力快速增加。尤其在北方,冬季70%以上的火力发电机组承担供热任务,调峰能力降低,调峰容量不足。同时,风电出力变化速度较快,火力发电机组常规调峰无法跟上风电出力的快速变化,这将导致联络线交换功率超过允许的偏差,越过联络线上的功率限制。(www.xing528.com)
在北方,冬季供热期是电网调峰最困难的时期,也是风电出力较高的季节。为了保证地方供热,网内所有供热机组不得不全部运行,加上供热机组的最低出力已降低至火电机组出力的最低点。风电的间歇、波动特性要求电网必须有足够的调峰容量来平衡风电所产生的出力波动,但由于冬季负荷峰谷差最大,并且电力系统预留的调节裕度随着供热负荷的增加而逐步下降,这就导致整个电力系统没有足够的调峰容量来平衡大风时的风电出力,从而致使电网接纳风电的能力大大降低。解决间歇性电源并网带来的调峰困难问题,要求加大对直调电厂低谷调峰的考核力度,进一步完善直调电厂低谷深度调峰辅助服务的补偿措施,如配置储能装置等。
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