跨区输电的调峰与备用辅助服务影响分析及大容量输电优化研究

摘要

我国能源消费与资源呈逆向分布，煤炭、水电、风电、太阳能等电力资源集中在我国华北、西北以及西南地区，而负荷中心却位于东部沿海地区。因此，将西北、西南等地区丰富的能源资源通过远距离、大容量输电线路跨区跨省输送至负荷中心，是缓解我国能源矛盾的重要手段。 随着特高压工程的发展，近年我国跨省区交易电量快速增长，为保证清洁能源全额上网，西北、西南等地过剩的风电和水电资源跨省区输送到华中、华东等地区消纳。然而清洁能源具有波动性和间歇性，消纳大规模省（区）外电能，需要提供大量的辅助服务，特别是调峰和备用辅助服务。目前跨区跨省输送电能的送端电网没有承担相应的辅助服务义务，加重了受电区（省）内机组的辅助服务负担。 在此背景下，本论文对新能源跨省区的调峰和备用辅助服务影响进行分析，并相应提出输电优化建议，取得的主要成果如下： （1）提出了基于“类负荷交易曲线”的跨省区送电对华中电网及各省调峰和备用辅助服务影响测算模型，分析了跨区电力交易对华中电网及各省调峰和备用辅助服务的影响。 （2）以基于“类负荷交易曲线”的跨区跨省辅助服务影响测算模型为基础，分析了华中地区抽水蓄能电站参与跨省区调峰和备用辅助服务的效益，提出了抽蓄电站参与跨省区辅助服务的途径与方法，为缓解当前抽水蓄能电站面临的管理经营困境提供了参考。 （3）基于跨省区调峰和备用辅助服务影响分析模型，建立了华中电网跨区大容量输电优化模型，给出了送端电网输电优化建议，在不改变送电量的前提下，通过优化高压直流通道送电电量分配计划的均匀性及日送电曲线的最大功率调整次数，降低对受端电网调峰和备用辅助服务的影响。

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