應用所建立的風電場發電可靠性模型可以進行含風電場的電力系統隨機生產模擬和風電場的技術經濟評估工作。
1.3 含風電場的電力系統隨機生產模擬
對電力系統運行而言,風電場可以節約常規機組燃料、減少發電廠污染物排放和替代部分常規發電機組容量。因此采用風力發電后,在滿足相同負荷要求的條件下電力公司在常規能源方面的費用將減少,所減少的費用稱為可避免費用(Avoided Cost)。通過對含風電場的電力系統進行隨機生產模擬,可以計算風電場給電力系統運行帶來的可避免費用。
可避免費用是并網運行風電場對電力系統貢獻的綜合度量,也是評估風電場的重要指標。
2 風電場并網運行研究
相對于常規發電廠,風電場在運行中具有兩個顯著特點,其一是風力發電機一般采用異步發電機,在運行時需要從系統吸收無功功率來建立磁場,從而使大型風電場并網運行后對局部電網的電壓水平有明顯的影響;其二是由于風速為隨機變化的量,使得風電場的輸出功率具有波動性,從而將影響局部電網的電能質量。為定量計算風電場在以上兩方面的不良影響,本文進行了如下研究工作,并開發了相應的計算程序。
2.1 風電場對系統穩態電壓的影響
研究風電場對電力系統穩態電壓的影響,需要對含風電場的電力系統進行潮流計算,關鍵是正確處理風電場的節點類型。
電力系統潮流計算的任務是求解系統在給定網絡結構與參數、各負荷節點功率和發電機節點出力條件下的運行狀態,包括所有節點的電壓和支路的功率。在電力系統潮流計算中,系統節點被劃分為三種類型,即PV節點、PQ節點和Vθ節點。然而對風電場而言,由于其節點電壓取決于系統電壓,機組本身從系統吸收的無功以及機端電容器補償的無功又均和系統電壓相關,因此在潮流求解之前風電場節點的電壓和吸收的無功功率均為未知量。換言之,在潮流計算中風電場節點不能簡單地處理為PV節點或PQ節點。