（国网新疆电力公司昌吉供电公司新疆昌吉831100）
摘要：当前风力发电是我国电源构成中一个非常重要的组成部分，但目前风电消纳问题直接影响到我国的风力发展，对我国风电发展起着关键性的作用。基于此，本文针对风电消纳能力分析方法进行了探讨。
关键词：风电；消纳能力；分析方法
风能作为一种可再生的清洁能源由于其总资源蕴藏量大、可再生、无污染等优点越来越受到世界各国的重视。中国风能资源丰富，风电发展具有良好的资源条件，“十一五”规划以来，中国的风力发电迅速发展。然而，随着风电在电源结构中的比例不断增大，其本身所具有的随机性、波动性与不稳定性问题对电力系统安全稳定运行的影响也越来越显著。尤其是我国的风电发展极不平衡，受风能资源的限制，风电主要集中分布在华北、东北、西北——“三北”地区，而“三北”地区的电源结构以煤电为主，严重缺乏具有灵活调节能力的电源，电网调峰困难，无法有效平衡风电波动对电网带来的冲击。
随着风电开发规模逐渐增大，特别在冬季，火电机组的供热期、水电机组的枯水期、风电机组的大发期相互叠加，导致调峰更加困难，风电消纳将受到严重制约。为了提升风电消纳能力，有必要注重其分析方法的应用。鉴于此，本文对“风电消纳能力分析方法”进行研究意义重大。
1风电消纳能力分析概述
从现状来看，对于风电消纳能力分析，重点工作在于定性分析，而定量分析计算方法则相对较少。与此同时，目前的计算方法大多数不会对限制风电出力加以考虑，能够消纳的风电容量偏少，且边界条件较为粗放，这样便使得计算结果存在较大的偏差。相关调查显示：2015年我国弃风电量高达200亿kWh，以目前风电电价最低标准每1kWh为0.51元人民币计算，则全年弃风总损失将达到100亿元人民币。经分析调查，发现呈现“弃风”现象明显的主要原因是电网规划和风电场规划不具协调性，并且风电消纳能力分析计算方法出现单一的问题，结果不够精准。总之，为了提高风电消纳能力，便有必要注重分析方法的创新及应用。
2风电消纳能力分析方法探究
在上述分析中，认识到风电消纳能力分析方法应用的重要性及关键作用。相关试验称：不限制风电出力的最大消纳能力分析方法难以适应风电发展规划。因此，下面将从限制风电出力的最大消纳能力分析方法进行探究，具体内容如下：
2.1限制风电消纳能力分析方法的优势
基于不限制风电出力的条件下，将电网调峰能力视为约束获取的允许风电装机规模比较小，且此类方法对风电的发展不利。基于风电运行经验角度来看，许可在电网调峰难的情况下适当限制风电出力，能够使风机装机规模扩大，进而使风电在非调峰难的情况下的发电量增加，最终能够使风电全面总发电量得到有效增加。因此，可合理地应用限制风电消纳能力分析方法。
2.2计算方法
从现状来看，我国目前受负荷水平及电源结构特点影响冬季的调峰困难颇大，导致使风电出力受到限制的情况长时间存在。此次以电网调峰困难时限制风电出力为条件的风电消纳能力分析方法为例，主要的方法为：
1)对计算过程中的负荷水平加以确立，将每年每小时的负荷预测值PiL作为此小时内的负荷均值。然后统计、核实最大和最小负荷的增长率，保证预测负荷的精准性。
2)以负荷水平与电网运行需求，对非风电机组的最小开机容量PiMin加以确立。
3)对每小时电网可按纳的风电发电负荷Piwc进行计算，即：Piwc=PiL-PiMin。
4)以风电出力同时率PiWRatio与风电装机数PC为标准，将每小时风电可提供的发电负荷PiwG计算出来，即：PiwG=PiWRatioPC。
5)对Piwc和PiWG进行对比分析，倘若Piwc≥PiWG，那么该小时的风电可提供的发电负荷将完全被消纳，上网凤电量PiWR为：PiWR=PiWC;每小时风电损失量PiWL=PiWG-PiWR。
6)以每小时的风电实际消纳量为依据，将全年的风电发电量EWT计算出来，最终将全年弃风电量、非风电上网电量计算出来。此外，还可以对全年限制风电出力的小时数、风电与火电机组的利用小时数等进行计算，最终得出风电消纳能力分析所需的量。
2.3约束条件
风电消纳能力受多个条件限制，本论文采用的风电消纳能力计算方法的约束条件包括负荷水平、电源结构、系统调峰、调频能力、网架结构、电力市场发展情况等因素。①计算期间的负荷水平包括地区负荷情况以及相邻区域间联络线控制直接决定了计算地区内风电和其他电源的发电总量。②电源结构特点决定了计算期间风电的发展空间，而系统调峰、调频能力决定了每个时段系统可以允许的风电最大发电量。③网架结构决定了各地区的风电的可并网规模和发电负荷。
2.4计算流程
计算方法的详细流程如图1所示。
计算限制风电出力的年度风电消纳能力的具体步骤如下：①输入初始数据：如边界条件中的负荷，电网结构数据，电源的开机方式等。②设定风电装机容量的初值PC。③计算小时平均负荷PiL。④根据边界条件计算非风电机组的小时内最小开机容量PiMin。⑤计算每小时电网可接纳的风电发电负荷。⑥确定每小时风电可提供的发电负荷。⑦计算风电全年上网电量及弃风电量。⑧计算风电年利用小时数，非风电电源年利用小时数，弃风比例等指标。⑨根据计算目标确定终止条件，如：风电利用小时数、受限风电比例、非风电机组运行小时数等；若不满足条件，风电装机容量增加ΔPC，返回步骤③继续计算；若满足条件的话，即刻终止计算并输出计算结果。
结语
总而言之，在合理应用风电消纳能力分析方法的基础上，相信风电消纳分析的效益将能够得到有效提升，进一步为电网整体规划工作的优化及完善奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]孙元章，吴俊，李国杰.风力发电对电力系统的影响[J].电网技术，2007，31(20).
[2]白建华，辛颂旭，贾德香，等.中国风电开发消纳及输送相关重大问题研究[J].电网与清洁能源，2010，26(1).
作者简介：
韩宏刚(1984.11.04)男，新疆昌吉人，单位：国网新疆电力公司昌吉供电公司，研究方向：新能源就地消纳