考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合運行分析方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電力系統調度自動化領域，特別設及一種考慮核電機組檢修優化的核 電-風電聯合運行分析方法。
【背景技術】
[0002] 長期W來，電網調峰能力不足問題一直是困擾迂寧乃至東北電網調度運行的主要 矛盾之一，不同于廣東、福建等南方省份，迂寧地處東北嚴寒地區，每年有長達5個月的采 暖期，供熱機組無法參與深度調峰導致迂寧電網調峰問題日益嚴峻。同時，近年來隨著核 電、風電機組的大量投產，電網調峰能力不足問題越來越突出。
【發明內容】
[000引發明目的：
[0004] 為了解決上述現有技術存在的問題，本發明提出了一種考慮核電機組檢修優化的 核電-風電聯合運行分析方法。
[000引技術方案：
[0006] 本發明是通過W下技術方案來實現的：
[0007] -種考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合運行分析方法，其特征在于：該方 法步驟如下：
[0008] (1)確定典型月份風電同時率：
[0009] 同時率是指在電力系統中，負荷的最大值之和總是大于和的最大值，運是由于每 個用戶不大可能同時在一個時刻達到用電量的最大值，反映運一個不等關系的一個系數就 被稱為同時率。而風電同時率是指統計時段內單個或多個風電場有功功率與額定裝機容量 的比率。風電同時率n計算公式為：
[0010] n = P/S (1);
[0011] (2)核電站換料方式與換料周期：
[0012] 換料周期Tc的范圍公式為：
[001 引 11 月 <T(3<19 月 似；
[0014] Ts = (Tc-12)/Tc (3);
[0015] (3)基于調度運行方式的低谷調峰能力計算方法：
[0016] 在傳統的計算方法之上，考慮不同季節或月份電網開機方式的綜合約束，分月度 進行平衡，給出電網各月調峰能力及風電接納能力，使計算得出的結果能夠更加準確地反 映未來電網運行存在的問題；
[0017] 核電并網情況下風電的調峰能力P使用式2計算；
[001 引 P = P1-P2 (4);
[001引其中：
[0020] Pl :核電并網后允許風電最大出力；
[00川 P2 :風電維持成本最小出力；
[0022] (4)考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合調峰運行模型下，風電最小接納能 力為Qmin :
[0023] Qmin =nXPXTs (5);
[0024] 同理，假設風電同時率最大（100% )，風電最大接納能力為Qmax :
[00巧]Qmax = PXTs (6)。
[002引優點和效果：
[0027] 本發明通過分析考慮電網調峰及網架約束等因素制約，提出一種考慮核電機組檢 修優化的核電-風電聯合運行分析方法。本發明所提出的風電接納能力的計算方法，是在 傳統的計算方法之上，考慮不同季節（月份）電網開機方式的綜合約束，分月度進行平衡， 給出電網各月調峰能力及風電接納能力，使計算得出的結果能夠更加準確地反映未來電網 運行存在的問題。近期隨著核電、風電機組的大量投產，電網調峰能力不足問題越來越突 出。本發明提出的計算方法可W有效提高核電機組并網條件下的風電接納能力，進而提高 電網中清潔能源發電比例，使多種電源更好的協調運行，應用前景十分廣闊。
【具體實施方式】
[002引近期紅沿河電廠提出第S臺核電機組9月份并網調試的要求，根據目前迂寧電網 供需形勢，已沒有額外電量空間接納其并網運行。在頻率穩定、暫態穩定、熱穩定等方面存 在嚴重影響系統安全運行的隱患，電網安全和核電運行將存在巨大風險。因此，考慮電網調 峰及網架約束等因素制約，本發明提出了一種考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合運 行分析方法。
[0029] 通過安排核電機組不同時序的檢修方式，發現最困難時刻低谷調峰能力有所不 同，該時刻風電接納能力也不盡相同。通過統計分析不同月份的風電出力特性，進而確定各 月份風電同時率。因此，基于分析的核電機組調峰運行特性及檢修換料周期，W及基于調度 運行方式的低谷調峰能力計算方法，提出考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合調峰運 行模型。優化目標為風電平均接納能力最大與最小風電接納能力最大，考慮的約束條件為 該時刻調峰平衡，核電機組的運行時間必須小于換料或檢修周期。
[0030] 所述的考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合運行分析方法，其步驟如下：
[0031] (1)確定典型月份風電同時率：
[0032]同時率是指在電力系統中，負荷的最大值之和總是大于和的最大值，運是由于每 個用戶不大可能同時在一個時刻達到用電量的最大值，反映運一個不等關系的一個系數就 被稱為同時率。而風電同時率是指統計時段內單個或多個風電場有功功率與額定裝機容量 的比率。風電同時率n計算公式為：
[003引n = P/S (1);
[0034] 由調度提供數據并按照公式（1)計算可得2014年1-6月迂寧電網風電同時率為：
[0035] 表12014年1-6月迂寧電網風電同時率
[0036]
[0037] 似核電站換料方式與換料周期：
[0038] 換料周期Tc的范圍公式為：
[0039] 11 月 <T(3<19 月 （2);
[0040] Ts = (Tc-12)/Tc (3);
[0041] 核電機組換料周期理論上一般是一年一次，也會根據具體的情況，提前或者延后。 其中大亞灣核電站目前換料周期為18個月，采用1/3換料模式，17個月和19個月長短循環 交替。嶺澳核電站一期目前換料周期為12個月，采用1/4換料模式，擬于"十二五"期間改 造為16個月換料一次。
[0042]取 Tc = 18;
[0043]則 Ts =燈c-12)/Tc = (18-12)/18 = 0. 33。
[0044] (3)基于調度運行方式的低谷調峰能力計算方法：
[0045] 傳統風電接納能力的計算方法，主要是根據影響系統調峰的各方面因素，并結合 風電調峰特性來定義的，用W指導未來電源規劃，沒有考慮實際電網的調度運行方式，缺乏 指導運行的實用性。本發明所提出的風電接納能力的計算方法，是在傳統的計算方法之上， 考慮不同季節（月份）電網開機方式的綜合約束，分月度進行平衡，給出電網各月調峰能力 及風電接納能力，使計算得出的結果能夠更加準確地反映未來電網運行存在的問題。
[0046] 核電并網情況下風電的調峰能力P使用式2計算。
[0047] P = P1-P2 (4);
[0048]其中：
[0049] Pl :核電并網后允許風電最大出力；
[0050]P2 :風電維持成本最小出力。
[0051] 根據調度提供數據可知：2014年1月Pl = 2801MW P2 = 467MW;
[0052]則 P = P1-P2 = 23：MMW;
[0053] 則計算2014年1-6月迂寧電網風電調峰能力（MW)為：
[0054] 表22014年1-6月迂寧電網風電調峰能力：
[00 巧]
[0056]
。
[0057] (4)考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合調峰運行模型下，風電最小接納能 力為Qmin,
[0058] Qmin = nXPXTs(5)；
[0059] 同理，假設風電同時率最大（100% )，風電最大接納能力為Qmax;
[0060] Qmax=PXTs(6);
[00川考慮核電并網情況下2014年1月風電最小接納能力Qmin = nXPXTs= 0. 73X23：MX0. 33 = 562MW ;
[0062] 則考慮核電并網情況下2014年1-6月風電最小最大接納能力（MW)為：
[0063] 表3慮核電并網情況下2014年1-6月風電最小最大接納能力
[0064]
[0065]
[0066]結論：
[0067] 本發明提出的考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合運行分析方法可W有效 提高核電機組并網條件下的風電接納能力，進而提高電網中清潔能源發電比例，使多種電 源更好的協調運行，應用前景十分廣闊。
【主權項】
1. 一種考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合運行分析方法，其特征在于：該方法 步驟如下： (1) 確定典型月份風電同時率： 同時率是指在電力系統中，負荷的最大值之和總是大于和的最大值，這是由于每個用 戶不大可能同時在一個時刻達到用電量的最大值，反映這一個不等關系的一個系數就被稱 為同時率。而風電同時率是指統計時段內單個或多個風電場有功功率與額定裝機容量的比 率。風電同時率η計算公式為： η =Ρ/s ⑴； (2) 核電站換料方式與換料周期： 換料周期Tc的范圍公式為： 11 月 <Tc〈19 月 （2); Ts = (Tc-12)/Tc (3)； (3) 基于調度運行方式的低谷調峰能力計算方法： 在傳統的計算方法之上，考慮不同季節或月份電網開機方式的綜合約束，分月度進行 平衡，給出電網各月調峰能力及風電接納能力，使計算得出的結果能夠更加準確地反映未 來電網運彳丁存在的問題； 核電并網情況下風電的調峰能力P使用式2計算； P=P1-P2 (4)； 其中： P1 :核電并網后允許風電最大出力； P2 :風電維持成本最小出力； (4) 考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合調峰運行模型下，風電最小接納能力為 Qmin： Qmin=nXPXTs (5); 同理，假設風電同時率最大（100% )，風電最大接納能力為Qmax: Qmax=PXTs (6) 〇
【專利摘要】本發明公開了一種考慮核電機組檢修優化的核電-風電聯合運行分析方法，在傳統的計算方法之上，考慮不同季節（月份）電網開機方式的綜合約束，分月度進行平衡，給出電網各月調峰能力及風電接納能力，使計算得出的結果能夠更加準確地反映未來電網運行存在的問題，可以有效提高核電機組并網條件下的風電接納能力，進而提高電網中清潔能源發電比例，使多種電源更好的協調運行，應用前景十分廣闊。
【IPC分類】H02J3/38, H02J3/00
【公開號】CN105391085
【申請號】CN201510795836
【發明人】曾輝, 朱鈺, 金曉明, 邵寶珠, 王剛, 孫峰, 張濤, 張強, 韓子嬌, 王超, 李家玨, 禹加, 趙鵬, 孫文濤, 那廣宇
【申請人】國家電網公司, 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月18日