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摘要：甘肃酒泉地区风电、太阳能和煤电资源丰富、综合建设条件优良，具备建设大型风电基地的条件。为研究酒泉风电打捆外送课题，本文以湖南电网为受端电网，研究酒泉风电打捆外送至湖南电网的消纳情况，并分析其对湖南电网调峰影响，為酒泉风电打捆送入湖南电网提供依据。
关键词：酒泉风电;风电外送;受端电网;电网调峰
Peaking effects analysis of Hunan power grid after Jiuquan wind power bundling input into it
Chen xiaolan， Zhou tie zhu， Zhang danqing
（HydroChina ZhongNan Engineering Corporation， Changsha 410014， China）
Abstract：Gansu Jiuquan is rich in wind power， solar energy and coal resource， the comprehensive construction condition is excellent， with the building of large-scale wind power base condition. For the study of Jiuquan wind binding transmission project， the paper taken the Hunan power grid for power grid by the end of the situation， to research the absorption of it in Hunan power grid， to analyze its impact on hunan power grid peak shaving， as basis for Jiuquan wind strapping into the Hunan power grid .
Key words：Jiuquan wind power; wind power transmission; the receiving end grid; grid peak shaving
0 引言
甘肃酒泉地区风电、太阳能和煤电资源丰富、综合建设条件优良，具备建设大型风电基地的条件。在总结和借鉴新疆哈密风电基地开发建设成功经验基础上，推进酒泉风电基地建设，对实现国家可再生能源发展战略目标和促进新能源产业发展具有重要的作用和意义。
我国的经济产业格局和能源资源分布决定了甘肃酒泉风电消纳必须着眼于外部电力市场[1-2]。为使酒泉风电得到合理、高效的利用，有必要对受端电力市场进行研究，分析受端电力市场的消纳能力，为酒泉风电的输电规模及送电方式提供理论依据。甘肃电力公司风电技术中心和甘肃省风电并网工程技术中心[1-3]有对酒泉风电并网、消纳问题进行过研究。本文以酒泉送电湖南为例，通过分析湖南电网对酒泉风电的消纳能力，研究酒泉风电送入湖南电网后对湖南电网的调峰影响，为酒泉风电送入湖南电网提供依据。
1 湖南省电力系统现状
a） 电源现状
湖南省电源主要由水电、火电和抽水蓄能组成，截至2012年底，湖南全省发电总装机容量32785MW，其中水电装机13195MW，约占40.25%;火电装机18078MW，约占55.14%;抽水蓄能装机1200MW，约占3.66%;风电等其它新能源装机312MW，占0.95%。
2012年底湖南统调电厂总装机容量25941MW，占全省总装机容量的79.12%，其中水电装机8372MW（占32.27%）、火电装机16109MW（占62.10%）、抽水蓄能装机1200MW（占4.63%）、其它装机260MW（占1.00%）。
b） 电网现状
截至2012年底，湖南电网已拥有500kV变电站17座、变压器27台、变电容量21500MVA，相当于2005年的3.87倍，交流线路长度5048km，相当于2005年的2.7倍;拥有220kV公用变电所132座，变电容量34230MVA，相当于2005年的2.3倍，线路长度12609km，相当于2005年的1.5倍;拥有110kV公用变电所661座，变电容量34260MWA，线路长度22391km。
2 湖南省电力需求预测
湖南省目前的经济发展水平相对还比较落后，能源消费水平也相应处于较低水平，随着经济发展和人民生活水平提高，未来能源消费增长潜力较大。根据《湖南省国民经济和社会发展十二五规划纲要》提出的十二五发展目标，至2015年，湖南省全省国民生产总值将达到2.5万亿元左右，“十二五”期间年均增长率10%，人均地区生产总值力争接近全国平均水平，三次产业比重趋近9.5∶48.5∶42，工业化率达44%。
本次酒泉风电打捆外送研究考虑规划水平年2017年以及远景2020年和2025年等3个水平年湖南电网消纳规模和能力，湖南电网电力需求预测分为低负荷和高负荷两个方案。 低负荷方案在原华中电网有限公司“十二五”电力发展规划及2020年远景目标研究成果基础上进行预测，预测湖南省2017年、2020年和2025年全社会最大负荷分别为37200MW、43400MW和52800MW，相應年平均增长率分别为6.7%、5.9%和4.0%，全社会需电量分别为1820亿kW·h、2140亿kW·h、2579亿kW·h，相应年平均增长率分别为7%、6.2%和3.8%。
高负荷方案在湖南省发展改革委2012年3月编制的《湖南省电力工业“十二五”发展规划》成果基础上进行预测，预测湖南省2017年、2020年和2025年全社会最大负荷分别为40700MW、52000MW和67400MW，相应年平均增长率分别为9.4%、8.9%和5.3%，全社会需电量分别为2200亿kW·h、2800亿kW·h和3574亿kW·h，相应年平均增长率分别为9.1%、8.6%和5.0%。
湖南省电力系统远景负荷水平预测成果见表2。
3 湖南省电力市场空间分析
根据预测的远景负荷水平及负荷特性，将湖南省规划建设的水电、火电和抽水蓄能电站作为已定电源，外来电源仅考虑三峡水电，最大送电容量为1760MW，进行湖南电力系统各规划水平年电力盈亏平衡计算，分析各水平年湖南省电力市场容量，成果见表3-1和表3-2。
湖南省电力系统各水平年电力盈亏平衡计算成果表明，低负荷方案2017年湖南电网电力空间约6083MW，2020年约12507MW，2030年约21127MW;高负荷方案2017年湖南电网电力空间约10003MW，2020年约22139MW，2030年约37479MW。
4湖南省调峰空间分析
湖南省已定煤电机组构成为：单机300MW以下的约2468MW，调峰率按35%考虑;单机300MW级的约4345MW，调峰率按40%考虑，单机600MW及以上的约14840MW，调峰率按50%考虑。
通过对湖南电网调峰容量盈亏平衡分析，低负荷方案湖南电网2017年、2020年和2025年的调峰容量盈余分别为6136MW、6610MW和8817MW（考虑开机容量缺额用新建燃煤火电补充后）;高负荷方案湖南省2017年、2020年和2025年的调峰容量盈余分别为6647MW、7697MW和10376MW（考虑开机容量缺额用新建燃煤火电补充后），具体成果见表4-1和表4-2。
5 酒泉风电打捆外送对湖南电网的调峰影响分析
a） 计算方法：通过计算低谷时段限制输电规模不同方案下的湖南电网火电调峰率，评估甘肃酒泉直流电力送入后对湖南电网调峰造成的影响。
b） 计算水平年：2017年。
c） 低谷时段限制输电规模方案为：不限制、限制10%、20%、30%、40%、50%，共计六个方案（下称方案1～方案6）。
d） 考虑酒泉直流中可稳定送出3000MW电力，其余送出电力按全部反调峰考虑。
e） 网内其他机组参与调峰情况同前。
考虑酒泉直流送入湖南电网后，对湖南电网调峰影响成果见表5-1和5-2。
由表5-1和5-2分析可知，对于湖南电网低负荷方案，当酒泉直流低谷送电从不限制到限制50%，湖南电网火电综合调峰率增加24.55%～7.34%;对于湖南电网高负荷方案，当酒泉直流低谷送电从不限制到限制50%，湖南电网火电调峰率增加21.30%～6.50%。
6 结语
由本文前述分析成果可知，低负荷、高负荷方案2017年湖南电力市场空间缺额分别为6083MW～10003MW;考虑酒泉风电送入湖南电网后，当酒泉直流低谷送电从不限制到限制50%，低负荷、高负荷方案湖南电网的火电调峰率分别增加24.55%～7.34%和21.30%～6.50%。从湖南电力市场空间来看，湖南电网具备一定的消纳酒泉风电的能力，但由于酒泉风电需要湖南电网反调峰，从而提高了湖南系统的火电调峰率，对湖南电网的调峰能力是一大考验，湖南省需新增调峰能力较强的电源以满足要求。
参考文献：
关键词：酒泉风电;风电外送;受端电网;电网调峰
Peaking effects analysis of Hunan power grid after Jiuquan wind power bundling input into it
Chen xiaolan， Zhou tie zhu， Zhang danqing
（HydroChina ZhongNan Engineering Corporation， Changsha 410014， China）
Abstract：Gansu Jiuquan is rich in wind power， solar energy and coal resource， the comprehensive construction condition is excellent， with the building of large-scale wind power base condition. For the study of Jiuquan wind binding transmission project， the paper taken the Hunan power grid for power grid by the end of the situation， to research the absorption of it in Hunan power grid， to analyze its impact on hunan power grid peak shaving， as basis for Jiuquan wind strapping into the Hunan power grid .
Key words：Jiuquan wind power; wind power transmission; the receiving end grid; grid peak shaving
0 引言
甘肃酒泉地区风电、太阳能和煤电资源丰富、综合建设条件优良，具备建设大型风电基地的条件。在总结和借鉴新疆哈密风电基地开发建设成功经验基础上，推进酒泉风电基地建设，对实现国家可再生能源发展战略目标和促进新能源产业发展具有重要的作用和意义。
我国的经济产业格局和能源资源分布决定了甘肃酒泉风电消纳必须着眼于外部电力市场[1-2]。为使酒泉风电得到合理、高效的利用，有必要对受端电力市场进行研究，分析受端电力市场的消纳能力，为酒泉风电的输电规模及送电方式提供理论依据。甘肃电力公司风电技术中心和甘肃省风电并网工程技术中心[1-3]有对酒泉风电并网、消纳问题进行过研究。本文以酒泉送电湖南为例，通过分析湖南电网对酒泉风电的消纳能力，研究酒泉风电送入湖南电网后对湖南电网的调峰影响，为酒泉风电送入湖南电网提供依据。
1 湖南省电力系统现状
a） 电源现状
湖南省电源主要由水电、火电和抽水蓄能组成，截至2012年底，湖南全省发电总装机容量32785MW，其中水电装机13195MW，约占40.25%;火电装机18078MW，约占55.14%;抽水蓄能装机1200MW，约占3.66%;风电等其它新能源装机312MW，占0.95%。
2012年底湖南统调电厂总装机容量25941MW，占全省总装机容量的79.12%，其中水电装机8372MW（占32.27%）、火电装机16109MW（占62.10%）、抽水蓄能装机1200MW（占4.63%）、其它装机260MW（占1.00%）。
b） 电网现状
截至2012年底，湖南电网已拥有500kV变电站17座、变压器27台、变电容量21500MVA，相当于2005年的3.87倍，交流线路长度5048km，相当于2005年的2.7倍;拥有220kV公用变电所132座，变电容量34230MVA，相当于2005年的2.3倍，线路长度12609km，相当于2005年的1.5倍;拥有110kV公用变电所661座，变电容量34260MWA，线路长度22391km。
2 湖南省电力需求预测
湖南省目前的经济发展水平相对还比较落后，能源消费水平也相应处于较低水平，随着经济发展和人民生活水平提高，未来能源消费增长潜力较大。根据《湖南省国民经济和社会发展十二五规划纲要》提出的十二五发展目标，至2015年，湖南省全省国民生产总值将达到2.5万亿元左右，“十二五”期间年均增长率10%，人均地区生产总值力争接近全国平均水平，三次产业比重趋近9.5∶48.5∶42，工业化率达44%。
本次酒泉风电打捆外送研究考虑规划水平年2017年以及远景2020年和2025年等3个水平年湖南电网消纳规模和能力，湖南电网电力需求预测分为低负荷和高负荷两个方案。 低负荷方案在原华中电网有限公司“十二五”电力发展规划及2020年远景目标研究成果基础上进行预测，预测湖南省2017年、2020年和2025年全社会最大负荷分别为37200MW、43400MW和52800MW，相應年平均增长率分别为6.7%、5.9%和4.0%，全社会需电量分别为1820亿kW·h、2140亿kW·h、2579亿kW·h，相应年平均增长率分别为7%、6.2%和3.8%。
高负荷方案在湖南省发展改革委2012年3月编制的《湖南省电力工业“十二五”发展规划》成果基础上进行预测，预测湖南省2017年、2020年和2025年全社会最大负荷分别为40700MW、52000MW和67400MW，相应年平均增长率分别为9.4%、8.9%和5.3%，全社会需电量分别为2200亿kW·h、2800亿kW·h和3574亿kW·h，相应年平均增长率分别为9.1%、8.6%和5.0%。
湖南省电力系统远景负荷水平预测成果见表2。
3 湖南省电力市场空间分析
根据预测的远景负荷水平及负荷特性，将湖南省规划建设的水电、火电和抽水蓄能电站作为已定电源，外来电源仅考虑三峡水电，最大送电容量为1760MW，进行湖南电力系统各规划水平年电力盈亏平衡计算，分析各水平年湖南省电力市场容量，成果见表3-1和表3-2。
湖南省电力系统各水平年电力盈亏平衡计算成果表明，低负荷方案2017年湖南电网电力空间约6083MW，2020年约12507MW，2030年约21127MW;高负荷方案2017年湖南电网电力空间约10003MW，2020年约22139MW，2030年约37479MW。
4湖南省调峰空间分析
湖南省已定煤电机组构成为：单机300MW以下的约2468MW，调峰率按35%考虑;单机300MW级的约4345MW，调峰率按40%考虑，单机600MW及以上的约14840MW，调峰率按50%考虑。
通过对湖南电网调峰容量盈亏平衡分析，低负荷方案湖南电网2017年、2020年和2025年的调峰容量盈余分别为6136MW、6610MW和8817MW（考虑开机容量缺额用新建燃煤火电补充后）;高负荷方案湖南省2017年、2020年和2025年的调峰容量盈余分别为6647MW、7697MW和10376MW（考虑开机容量缺额用新建燃煤火电补充后），具体成果见表4-1和表4-2。
5 酒泉风电打捆外送对湖南电网的调峰影响分析
a） 计算方法：通过计算低谷时段限制输电规模不同方案下的湖南电网火电调峰率，评估甘肃酒泉直流电力送入后对湖南电网调峰造成的影响。
b） 计算水平年：2017年。
c） 低谷时段限制输电规模方案为：不限制、限制10%、20%、30%、40%、50%，共计六个方案（下称方案1～方案6）。
d） 考虑酒泉直流中可稳定送出3000MW电力，其余送出电力按全部反调峰考虑。
e） 网内其他机组参与调峰情况同前。
考虑酒泉直流送入湖南电网后，对湖南电网调峰影响成果见表5-1和5-2。
由表5-1和5-2分析可知，对于湖南电网低负荷方案，当酒泉直流低谷送电从不限制到限制50%，湖南电网火电综合调峰率增加24.55%～7.34%;对于湖南电网高负荷方案，当酒泉直流低谷送电从不限制到限制50%，湖南电网火电调峰率增加21.30%～6.50%。
6 结语
由本文前述分析成果可知，低负荷、高负荷方案2017年湖南电力市场空间缺额分别为6083MW～10003MW;考虑酒泉风电送入湖南电网后，当酒泉直流低谷送电从不限制到限制50%，低负荷、高负荷方案湖南电网的火电调峰率分别增加24.55%～7.34%和21.30%～6.50%。从湖南电力市场空间来看，湖南电网具备一定的消纳酒泉风电的能力，但由于酒泉风电需要湖南电网反调峰，从而提高了湖南系统的火电调峰率，对湖南电网的调峰能力是一大考验，湖南省需新增调峰能力较强的电源以满足要求。
参考文献：
[1] 汪宁渤，丁坤，陟晶等.风电火电打捆联合外送是解决风电市场瓶颈的有效途径[J].电力技术，2010，19（13-14）：1-4.
[2] 路亮，汪宁渤，马彦宏等.酒泉风电基地大规模风电并网综合解决方案初探[J].电力建设，2013，34（1）：7-11.
[3] 汪宁渤，王建东，何世恩.酒泉风电跨区消纳模式及其外送方案[J].电力系统自动化，2011，35（22）：82-88.