东北电网风电运行报告.docx

1、东北电网风电运行报告2010年东北电网风电运行分析报告2011年1月目录1 2010年东北电网风电发电概况 12 2010年东北电网风电发电特性分析 22.1 数据来源及算法 22.2 全网风电发电特性分析 22.2.1 风电出力5分钟变化率 22.2.2 风电出力10分钟变化率 72.2.3 风电出力15分钟变化率 112.2.4 风电出力概率分布 162.2.5 风电保证出力和有效出力 192.2.6 风电出力月度平均值 192.2.7 风电反调峰出力特性分析 213 2010年东北电网风电限电统计分析 224 总结 241 2010年东北电网风电发电概况东北电网风电发展迅速，截至2010

2、年年底，东北电网风电装机容量10810MW，比2009年增长77.04%，2010年东北电网风电发展情况如图1.1所示。图1.1 2010年东北电网风电装机容量2010年东北电网全网风电发电量为16758394MWh，比2009年增长77.05%，2010年风电发电量约占东北电网总发电量5.05%。其中风电日发电量最大值为110700MWh，出现在2010年11月24日，风电发电电力最大值为5571MW，出现在2010年11月24日15:05。全网风电月度发电量情况如图1.2所示。图1.2 全网风电发电量月度分布2 2010年东北电网风电发电特性分析2.1 数据来源及算法本文研究的基本思路是将

3、全网风电作为一个整体，研究全网风电组合在一起时的运行特性。本文分析的数据来源是网调DMIS系统中全网风电5分钟出力总加数据。本文关注的是风电场出力的运行特性，研究内容有5分钟、10分钟和15分钟风电出力变化率、出力概率分布、出力月度平均值、反调峰、保证出力和有效出力。2.2 全网风电发电特性分析本文分析采用数据为DMIS系统中全网风电5分钟出力数据，范围从2010年1月1日00:00至2010年12月31日23:55。2.2.1 风电出力5分钟变化率以全网风电出力为横坐标，以5分钟后的风电出力为纵坐标，2010年全年全网风电5分钟出力变化情况如图2.1、2.2.、2.3、2.4所示。从图中可以

4、看出，全网风电出力5分钟内总体变化很小，其中1012月风电变化率比其他月份风电变化率较大。图2.1 1-3月全网风电5分钟变化情况图2.2 4-6月全网风电5分钟变化情况图2.3 7-9月全网风电5分钟变化情况图2.4 10-12月全网风电5分钟变化情况通过对全网风电2010年全年的DMIS数据进行统计分析，得到2010年全网风电出力5分钟变化率分布如表2.1和图2.5所示：东北电网全网风电出力5分钟变化率绝大部分（99.42%）集中在10%以下的区间，约有一半的概率（50.17%）集中在1%以下的区间。表2.1：2010年全网风电出力5分钟变化率统计表5分钟出力变化率概率50%0.01%5分

5、钟出力变化率概率10%0.58%图2.5 全网风电5分钟出力变化概率2010年风电出力5分钟变化最大值出现在12月23日08:2008：25（图2.6），全网风电出力由3427MW变化至4078MW，5分钟最大差值651MW，标幺值0.06（以12月份总装机容量10811MW为基值）。图2.6全网风电2010年12月23日电力曲线2.2.2 风电出力10分钟变化率以全网风电出力为横坐标，以10分钟后的风电出力为纵坐标，2010年全网风电10分钟出力变化情况如图2.7、2.8、2.9、2.10所示。从图中可以看出，全网风电出力10分钟内总体变化很小，其中1012月风电变化率比其他月份风电变化率较

6、大。图2.7 1-3月全网风电10分钟变化情况图2.8 4-6月全网风电10分钟变化情况图2.9 7-9月全网风电10分钟变化情况图2.10 10-12月全网风电10分钟变化情况通过对全网风电2010年全年的DMIS数据进行统计分析，得到2010年全网风电出力10分钟变化率分布如表2.2和图2.11所示： 全网风电出力10分钟变化率绝大部分（97.45%）集中在10%以下的区间，大部分（72.21%）集中在3%以下的区间。其中，2010年风电出力10分钟变化最大值出现在12月31日00:00-00:10，如图2.12所示，全网风电出力由2245MW变化至1718MW，10分钟最大差值527MW

7、，标幺值0.049（以12月份总装机容量10810MW为基值）。表2.2：2010年全网风电出力10分钟变化率统计表10分钟出力变化率概率50%0.03%10分钟出力变化率概率10%2.55%图2.11 全网风电10分钟出力变化概率图2.12 全网风电2010年12月31日电力曲线2.2.3 风电出力15分钟变化率以全网风电出力为横坐标，以15分钟后的风电出力为纵坐标，2010年全网风电15分钟出力变化情况如图2.13、2.14、2.15、2.16所示。从图中可以看出，全网风电出力15分钟内总体变化很小，其中10-12月风电变化率比其他月份风电变化率大。图2.13 1-3月全网风电15分钟变化

8、情况图2.14 4-6月全网风电15分钟变化情况图2.15 7-9月全网风电15分钟变化情况图2.16 10-12月全网风电15分钟变化情况通过对全网风电2010年全年的DMIS数据进行统计分析，得到2010全网风电出力15分钟变化率分布如表2.3和图2.17所示： 全网风电出力15分钟变化率绝大部分（94.36%）集中在10%以下的区间，大部分（59.70%）集中在3%以下的区间。其中，2010年风电出力15分钟变化最大值出现在12月26日23:15-23:30，如图2.18所示，全网风电出力由3146MW变化至2556MW，15分钟最大差值590MW, 标幺值0.055（以12月份总装机容

9、量10810MW为基值）。表2.3：2010年全网风电出力15分钟变化率统计表15分钟出力变化率概率50%0.07%15分钟出力变化率概率10%5.64%图2.17 全网风电15分钟出力变化概率图2.18 全网风电2010年12月26日电力曲线2.2.4 风电出力概率分布通过对全网风电2010年全年的DMIS数据和全网风电装机容量进行统计分析，得到2010年全网风电出力概率分布如表2.4所示。以全网风电出力标幺值（风电出力/风电装机容量）为横坐标，以风电出力概率为纵坐标，得到2010年全网风电出力概率分布如图2.19所示。从统计图可以看出，2010年全网风电出力绝大部分（99.45%）集中在出

10、力小于0.5的区间，大部分（77.04%）集中在出力小于0.3的区间。表2.4：2010年全网风电出力概率分布全网风电出力标幺值概率00.120.20%0.10.231.29%0.20.325.55%0.30.415.34%0.40.57.07%0.50.60.56%0.60.70.00%0.70.80.00%0.80.90.00%0.91.00.00%图2.19 2010年全网风电场实际出力概率分布按季度来看，全网风电场出力概率分布情况如表2.52.8所示表2.5: 13月份风电场出力概率分布出力百分比累计概率(13月)累计小时数(小时)10%0.069149.510%20%0.363785

11、.420%30%0.323698.930%40%0.165356.040%50%0.074159.250%60%0.00510.760%70%0.00 0.0070%80%0.00 0.0080%90%0.00 0.0090%100%0.00 0.00表2.6: 46月份风电场出力概率分布出力百分比累计概率(46月)累计小时数(小时)10%0.250546.510%20%0.293639.720%30%0.243529.730%40%0.130282.740%50%0.083181.250%60%0.0024.0060%70%0.00 0.0070%80%0.00 0.0080%90%0.00

12、 0.0090%100%0.00 0.00表2.7: 79月份风电场出力概率分布出力百分比累计概率(79月)累计小时数(小时)10%0.411908.210%20%0.324714.520%30%0.174385.030%40%0.074163.740%50%0.0236.550%60%0.00 0.0060%70%0.00 0.0070%80%0.00 0.0080%90%0.00 0.0090%100%0.00 0.00表2.8 1012月份风电场出力概率分布出力百分比累计概率(1012月)累计小时数(小时)10%0.074165.010%20%0.272601.120%30%0.2826

13、24.830%40% 0.245541.140%50%0.109242.150%60%0.01534.060%70%0.00 0.0070%80%0.00 0.0080%90%0.00 0.0090%100%0.00 0.002.2.5 风电保证出力和有效出力定义保证出力为特定时间段内95%概率以上出力大于某一数值，有效出力为特定时间段内95%概率以上出力小于某一数值。从2.2.4全网风电场实际出力概率分布的统计可以得出，2010年全网风电保证出力为标幺值0.033，折合平均出力279MW，有效出力为标幺值0.42，折合平均出力3546MW。按季度来看，13月份保证出力为0.04，折合出力28

14、6MW，有效出力为0.5，折合出力3577MW；46月份保证出力为0.03，折合出力245MW，有效出力0.5，折合出力4085MW；79月份保证出力0.02，折合出力174MW，有效出力0.4，折合出力3486MW，1112月份保证出力0.04，折合出力389MW，有效出力0.5，折合出力4866MW。2.2.6 风电出力月度平均值通过对2010年全网风电出力和装机容量情况进行统计分析，得到2010年全网风电场月度风电平均出力如表2.9和图2.20、2.21所示：东北电网风电出力特性为春秋冬季较大，夏季出力较小。表2.9：2010年全网风电出力月平均统计表月份平均值（MW）装机容量（MW）标

15、幺值1月1633.206951.020.2352月1715.967119.620.2413月2099.477391.120.2844月2097.347821.620.2685月2046.598167.020.2516月1299.318520.170.1527月1081.428608.020.1258月1375.318676.570.1589月1601.508862.990.18110月2447.109025.840.27111月2786.049361.940.29812月2703.2510810.850.250图2.20 2010年全网风电月平均电力与月装机容量图2.21 2010年全网风电月

16、度平均出力标幺值2.2.7 风电反调峰出力特性分析当日负荷高峰时刻的风电出力不大于低谷时刻的风电出力时，定义该日风电出力具有反调峰特性。本文中选取每日03:00:00时刻（负荷低谷）和18:00:00时刻（负荷高峰）直调风电场数据进行分析。以低谷时风电出力为横坐标，高峰时风电出力为纵坐标，画出2010年全年全网风电调峰特性散点图如图2.22所示：图中45度线以上部分为正调峰点，45度线以下部分为反调峰点。根据DMIS实测数据统计，2010年365天中有148天负荷低谷时段风电出力大于负荷尖峰时段风电出力，风电反调峰概率为59%。用低谷时刻风电出力与高峰时刻风电出力之差除以风电装机容量，得到风电

17、低谷反调峰率。本文中选取每日03:00:00时刻（负荷低谷）和18:00:00时刻（负荷高峰）直调风电场数据进行分析，得出2010年低谷反调峰概率如图2.24和表2.10所示。图2.22 2010年全网风电调峰特性散点图表2.10：2010年全网低谷反调峰概率分布 图2.24 2010年全网风电低谷反调峰概率分布3 2010年东北电网风电限电统计分析 东北电网因为电网网架和系统调峰原因，2010年全网共限制风电电量804577MWh，全网风电限电发电比（限电电量/发电电量）为0.048，其中因电网网架原因限制风电电量206613MWh，因系统调峰原因限制风电电量597964MWh。2010年每

18、月全网风电限电情况如表3.1和图3.1所示。表3.1 2010年东北电网风电限电统计表时间因网架结构限电电量（MWh）因调峰限电电量（MWh）合计限电电量（MWh）2010年1月587941830477092010年2月1080085267960672010年3月22028870321090602010年4月2626050990772502010年5月1964654099737452010年6月410920113242222010年7月501722005270222010年8月510610449155552010年9月179694845228142010年10月2131814600359182

19、010年11月3308060767938472010年12月354011459671813682010年全年206613597964804577图3.1 2010年东北电网风电限电统计图图3.2 2010年东北电网风电月发电量与月限电量对比图3.3 2010年东北电网风电月限电发电比 将2010年东北电网风电月发电电量和月限电电量对比如图3.2、图3.3所示，从图3.1和3.3中可以看出，东北电网风电限电电量和风电限电发电比在春季和冬季较大，夏季较小，和东北电网风电发电特性一致。4 总结本文通过2010年全网风电发电数据进行分析，得出以下几个结论：1 截至2010年底，东北电网装机容量1081

20、0MW ，2010年全网风电发电量16758394MWh，约占东北全社会用电电量的5.05%，其中风电发电电力最大值为5571MW，出现在2010年11月24日15:05，日发电量最大值为110700MWh，出现在2010年11月24日。2 2010年全网风电在5分钟、10分钟和15分钟内在统计上变化不大：5分钟变化率99.42%的概率在10%以下，50.17%的概率在1%以下；10分钟变化率97.45%的概率在10%以下，72.21%的概率在3%以下；15分钟变化率94.36%的概率在10%以下，59.70%的概率在3%以下。3 2010年全网风电出力标幺值绝大部分（99.45%）集中在出力小于0.5的区间，大部分（77.04%）集中在出力小于0.3的区间。4 2010年全网风电保证出力标幺值为0.033，有效出力标幺值为0.42，即2010年全网风电出力标幺值95%的概率大于0.033，95%的概率小于0.42。5 东北电网风电季节性明显，春、秋和冬季风电较大，夏季风电较小，冬季风电变化率比其他时期风电变化率大。6 2010年全网共限制风电电量804577MWh，全网风电限电发电比（限电电量/发电电量）为0.048，其中因电网网架原因限制风电电量206613MWh，因系统调峰原因限制风电电量597964MWh。