《電網消納風電中的電熱協調理論研究》是依託山東大學，由王孟夏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電網消納風電中的電熱協調理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王孟夏
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對靜態熱定值保守性導致調度消納風電受送出通道輸電元件載荷能力制約，引發不必要的棄風問題，本項目基於動態熱定值技術提出電網消納風電中的電熱協調理論。其目的在於使調度能夠超前利用風電外送輸電元件長期、短時載荷能力的動態特性以消納風電。關鍵在於：在分析風電波動特性、輸電元件載荷能力（長期、短時）動態特性，以及兩者相關性規律的基礎上，研究並給出風電外送輸電元件熱定值的機率預測方法，建立不同時間級調度中體現輸電元件電熱關聯關係的動態約束表達，構建電網消納風電的電熱協調調度模型和方法，使調度能夠在一定目標下協調風電外送輸電元件載流與溫度變化的穩態、動態過程，提升電網接納風電能力。由此形成完整的電網消納風電中的電熱協調理論體系。本項目的開展能夠有效增強電網消納風電能力，符合節能減排需求，具有研究的迫切性和理論儲備價值。
結題摘要
針對靜態熱定值保守性導致電網消納風電受送出通道輸電元件載荷能力制約，引發不必要的棄風問題，本項目基於動態熱定值技術提出電網消納風電中的電熱協調理論。其目的在於使調度能夠超前利用風電外送輸電元件長期、短時載荷能力的動態特性以消納風電，提升電網接納風電能力。主要研究內容包括：（1）研究輸電元件熱特性及其建模，仿真分析輸電元件長期、短時載荷能力及其在消納風電中的作用；（2）研究輸電元件長期發熱允許熱電流（熱定值）的機率預測方法；（3）研究消納風電的電熱協調模型和方法。主要研究結果如下：（1）在掌握架空線電、熱、力關聯關係和數學模型以及交聯聚乙烯絕緣電纜熱路模型及參數計算方法的基礎上，建立了伴隨風電波動的外送輸電線路熱、力學動態過程仿真方法；將輸電線路熱特性模型與電網潮流模型有機結合，建立了伴隨電網潮流變化的輸電線路溫度動態過程計算方法以及考慮輸電線路溫度的電網擴展狀態估計方法；提出了計及動態熱定值的配電網可靠性分析方法，仿真分析了考慮輸電線路時變載荷能力對電力系統可靠性的提升效果；（2）提出了將區域天氣預報用於架空線路動態熱定值機率預測的思路及方法。在根據歷史微氣象及區域天氣預報數據統計兩者偏差分布規律的基礎上，可依據區域天氣預報信息給出預測時段內熱定值可能的波動範圍及機率分布，預測結果對幫助調度高效利用輸電線路載荷能力，提高電力系統安全經濟運行水平具有實際意義；（3）以外送風電架空線路為對象，在分析導體發熱對其抗拉強度損失及弧垂影響規律的基礎上，在滿足輸電線路期望使用壽命及安全淨距需求基礎上決策使得棄風電量最小的熱定值。該方法一定程度上克服了按設定長期最大允許運行溫度計算熱定值所帶來的保守性；提出了緊急情況下基於模型預測控制的外送風電輸電線路過載控制方法，可有效預見並利用輸電線路短時載荷能力接納風電，對提高輸電元件利用效率，實現節能減排具有重要意義。
