崔曉丹 ，李 威 ，任先成 ，薛 峰 ，方勇杰

(1.國網(wǎng)電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 210003；2.中國電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 210003)

隨著人們對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的日益重視，風(fēng)能在世界各國正得到廣泛的開發(fā)和利用，多個國家正積極促進風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展。我國已規(guī)劃建設(shè)了吉林、蒙東、蒙西、河北、甘肅、新疆、江蘇、山東8個千萬kW級風(fēng)電基地[1]。到2015年，我國風(fēng)電開發(fā)總規(guī)模將達到100 GW。與歐洲風(fēng)電多為“分散式、小容量開發(fā)、接入中低電壓等級、就地消納”等特點不同，“大規(guī)模集中開發(fā)、中高壓接入、遠距離輸送”是我國風(fēng)電主要開發(fā)模式[2]。

隨著風(fēng)電接入容量的持續(xù)增長，電網(wǎng)建設(shè)已成為風(fēng)電裝機容量進一步增長的瓶頸。某些運行方式下的輸電阻塞使得風(fēng)電出力受限而造成了能源浪費及經(jīng)濟損失[3]。世界各國正計及通過加快電網(wǎng)的建設(shè)來保證風(fēng)電的有效利用。西班牙風(fēng)能資源主要集中在北部和南部的沿海區(qū)域，但其電力負荷區(qū)域主要集中在中西部地區(qū)，大量風(fēng)電需要跨地區(qū)輸送。2005年至2009年，新增了400kV輸電線路1180 km。為滿足2016年30 GW風(fēng)電裝機容量需求，西班牙計劃繼續(xù)加大高電壓等級輸電網(wǎng)的建設(shè)力度，2009年至2013年將投資40億歐元用于電網(wǎng)建設(shè)[3]。美國是世界上風(fēng)電裝機總量最大的國家。NREL發(fā)布的關(guān)于美國東部互聯(lián)電網(wǎng)風(fēng)電并網(wǎng)的最新研究報告指出，要達到預(yù)想的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)，必須加大高壓輸電線路的建設(shè)投資，提高美國洲際間的電力輸送能力。美國東部互聯(lián)電力系統(tǒng)中，陸上風(fēng)電資源大多集中在中西部大平原地區(qū)，而負荷中心則位于東部大西洋沿岸地區(qū)。要實現(xiàn)風(fēng)電電量20%～30%穿透率的預(yù)想目標(biāo)，需要在風(fēng)資源區(qū)和負荷區(qū)進行大容量、遠距離的電力輸送[4]。我國適于大規(guī)模開發(fā)風(fēng)力發(fā)電的地區(qū)往往人口稀少，負荷量小，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對薄弱。受地區(qū)電網(wǎng)調(diào)峰能力限制，大規(guī)模風(fēng)電也需跨區(qū)消納[5]。因此，亟需加強電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)滿足大規(guī)模風(fēng)電接入的需求。而風(fēng)資源源地理上分布區(qū)域廣，自身運行及并網(wǎng)特性復(fù)雜的特點，使得大規(guī)模風(fēng)電接入后輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃問題錯綜復(fù)雜。

1 計及大規(guī)模風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)規(guī)劃

1.1 輸電網(wǎng)規(guī)劃的發(fā)展回顧

輸電網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)是，以負荷預(yù)測和電源規(guī)劃為基礎(chǔ)，確定何時、何地投建何種類型的線路及其回路數(shù)，在規(guī)劃周期內(nèi)達到所需要的輸電能力，在滿足各項技術(shù)指標(biāo)的前提下使系統(tǒng)的費用最小[6]。隨著電力市場的發(fā)展和對供電安全可靠性要求的提高，多目標(biāo)輸電規(guī)劃由于其兼顧經(jīng)濟性和安全可靠性，體現(xiàn)出系統(tǒng)的風(fēng)險水平，可以滿足全社會效益的最大化，成為電網(wǎng)規(guī)劃部門的實際需要[7]。輸電系統(tǒng)不僅要滿足負荷和各類交易的需求，而且必須符合供電質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)，因此輸電規(guī)劃需要滿足大量約束條件，等式約束有潮流約束，不等式約束包括發(fā)電機出力上下限約束、支路熱容量限制、電壓和頻率約束、動態(tài)和靜態(tài)安全約束、線路走廊限制等。為保證優(yōu)化算法的可行性及出于實際工程考慮，通常只把N或N-1靜態(tài)安全作為必須滿足的條件，即要求系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)或任意斷開一條支路后，不會發(fā)生系統(tǒng)解列或其他元件過負荷現(xiàn)象[7]。市場環(huán)境下輸電規(guī)劃面臨更多的市場不確定因素，主要包括規(guī)劃期內(nèi)的電源建設(shè)、負荷變化和系統(tǒng)運行方式變化等不確定性[8-10]，如何處理這些不確定性因素，使規(guī)劃方案具有較好的靈活性和魯棒性，相對于傳統(tǒng)的輸電規(guī)劃來說提出了更高的要求。針對不確定性因素的處理，已有一些新的方法[11-15]。

1.2 輸電網(wǎng)規(guī)劃面臨的問題及挑戰(zhàn)

與火電、水電、核電等常規(guī)電源相比，風(fēng)電機組有很多不同特點。大規(guī)模風(fēng)電的接入給輸電網(wǎng)規(guī)劃帶來了許多新問題和新挑戰(zhàn)。主要體現(xiàn)在以下幾個方面[16-18]：

（1）風(fēng)電機組的輸出功率主要取決于流經(jīng)風(fēng)電機的風(fēng)速，因此風(fēng)電機組的可控性很差，不能像常規(guī)機組一樣靈活地控制輸出功率。

（2）風(fēng)電的隨機性、間隙性和反調(diào)峰特性使得風(fēng)電并網(wǎng)有可能使電網(wǎng)的等效負荷峰谷差增大，給電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)峰帶來不利影響。風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)后，系統(tǒng)對備用容量的需求大幅增加。

（3）大型風(fēng)電場并網(wǎng)可能會影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，還會影響到電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定。傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃中一般不考慮暫態(tài)穩(wěn)定性和電壓穩(wěn)定性約束，而是在調(diào)度運行中考慮。風(fēng)電大規(guī)模接入后，系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題和電壓穩(wěn)定問題變得突出。

（4）風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展，將極大改變電源配置分布情況及比例，電網(wǎng)運行開機方式和運行方式安排隨之變化，當(dāng)前的電網(wǎng)網(wǎng)架可能不再適應(yīng)。

（5）風(fēng)電是一種清潔的可再生能源，但是風(fēng)電的單位發(fā)電成本較高，在沒有政策優(yōu)惠和扶持的情況下，缺少了與常規(guī)電源的競爭力，在電網(wǎng)規(guī)劃中需要凸顯風(fēng)電的環(huán)保價值，考慮風(fēng)電的利用效率和充分消納。

（6）風(fēng)能具有間隙性、波動性、隨機性的特點，但從風(fēng)電的年出力特性看，季節(jié)性和日特性明顯。同一地區(qū)風(fēng)電場之間出力也具有較強的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

大規(guī)模風(fēng)電的接入對輸電網(wǎng)規(guī)劃提出了新的要求。由于風(fēng)電自身特點及風(fēng)電接入電網(wǎng)帶來的新問題，不能簡單地把風(fēng)電場作為負荷來處理，也不能直接采用常規(guī)電網(wǎng)的規(guī)劃模型。因此，采用風(fēng)電機組作為系統(tǒng)的新增容量時，需采取適應(yīng)風(fēng)電特點的電網(wǎng)規(guī)劃模型。

1.3 輸電網(wǎng)規(guī)劃的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外十多年來開展的大規(guī)模風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)規(guī)劃方面的研究工作總體來說尚處于初步階段。對已經(jīng)取得的一些研究成果，論述如下。

1.3.1 電網(wǎng)規(guī)劃的評估指標(biāo)及評估體系的建立

電網(wǎng)規(guī)劃的評估指標(biāo)及評估體系的建立是電網(wǎng)規(guī)劃工作中的一項重要內(nèi)容。大規(guī)模風(fēng)電的接入給電網(wǎng)帶來了諸多不確定性，使得電網(wǎng)規(guī)劃方案的全面、綜合、合理評估變得更加復(fù)雜和困難。國內(nèi)外已有很多針對傳統(tǒng)的以及電力市場環(huán)境下面臨更多不確定因素電網(wǎng)規(guī)劃評估指標(biāo)、評估方法方面的研究工作[19-21]，而針對大規(guī)模風(fēng)電的接入下電網(wǎng)規(guī)劃評估指標(biāo)及評估方法的文獻則較少。文獻[22]用輸電線路不過負荷概率來量化大規(guī)模風(fēng)電接入對輸電系統(tǒng)規(guī)劃的風(fēng)險，給出在滿足一定的過負荷概率下投資成本最低的規(guī)劃方案。規(guī)劃模型中的目標(biāo)函數(shù)用以反映不同規(guī)劃方案的優(yōu)劣，亦可看作評估指標(biāo)。文獻[23]采用成本效益法建立了以總投資費用和安全性風(fēng)險指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)的含風(fēng)電機組的輸電系統(tǒng)規(guī)劃模型。安全性風(fēng)險指標(biāo)為系統(tǒng)潮流不越限概率和系統(tǒng)潮流裕度之和，系統(tǒng)潮流不越限概率即研究范圍內(nèi)系統(tǒng)所有可能運行狀態(tài)下所有支路潮流均不越限的概率，系統(tǒng)潮流裕度即所有運行狀態(tài)下所有支路潮流與給定的下限差值的最小值。其局限性是，系統(tǒng)潮流不越限概率和系統(tǒng)潮流裕度均僅考慮了支路潮流，并沒有考慮其他安全穩(wěn)定問題。文獻[24]分別以電網(wǎng)建設(shè)開發(fā)成本最小、系統(tǒng)網(wǎng)損最小、電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度最大為優(yōu)化子目標(biāo)建立了含風(fēng)電場的輸電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化規(guī)劃模型。電網(wǎng)建設(shè)開發(fā)成本和系統(tǒng)網(wǎng)損是從經(jīng)濟角度考量，電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度從電網(wǎng)安全穩(wěn)定性角度考量，其局限性仍是考慮的安全穩(wěn)定性不夠全面。文獻[25，26]提出了價值評估方法，即通過內(nèi)嵌安全約束經(jīng)濟調(diào)度模型可以獲取系統(tǒng)每一時段（通常為1 h）的整體成本，從而確定規(guī)劃方案的經(jīng)濟價值，特別適合于含可再生能源電力規(guī)劃的評估分析。但是其不足之處是：沒有考慮常規(guī)火電機組功率調(diào)節(jié)能力對風(fēng)電接納的制約；經(jīng)濟調(diào)度模型中僅計及了靜態(tài)安全約束，沒有考慮動態(tài)安全約束，沒有考慮當(dāng)系統(tǒng)運行狀態(tài)不滿足安全約束情況下的校正性控制[27]。

上述研究中，評估指標(biāo)均未考慮大規(guī)模風(fēng)電接入對系統(tǒng)動態(tài)安全性的影響。文獻[27]提出了更完善的價值評估方法，構(gòu)建了含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案評估的總體框架，實現(xiàn)了規(guī)劃方案的全社會成本評估。其中，為計及風(fēng)電出力波動性的影響，針對給定的規(guī)劃方案和全年時序的風(fēng)電出力與負荷數(shù)據(jù)，通過內(nèi)嵌機組組合優(yōu)化模型、計及靜態(tài)和動態(tài)安全約束的經(jīng)濟調(diào)度模型及校正性控制模型，實現(xiàn)系統(tǒng)運行過程的模擬，從而詳細評估全年每小時的系統(tǒng)燃料、環(huán)境、網(wǎng)損成本以及系統(tǒng)可靠性成本。再結(jié)合電源的容量成本和電網(wǎng)成本，獲得方案的全社會成本。且該價值評估方法考慮因素全面，在進行全社會成本評估過程中動態(tài)模擬了電力系統(tǒng)運行過程。其局限是涉及模塊較多，且某些組成成本計算中需要對全年8760 h逐時段模擬，計算量顯得較大。文獻[28]針對中國當(dāng)前促進新能源發(fā)展和節(jié)能減排政策，引入風(fēng)電利用指標(biāo)，并統(tǒng)籌風(fēng)電利用及輸電規(guī)劃成本二者之間的矛盾，建立了用于規(guī)劃的綜合指標(biāo)(綜合指標(biāo)=風(fēng)電利用指標(biāo)/建設(shè)成本)及相應(yīng)的輸電規(guī)劃模型。引入風(fēng)電利用指標(biāo)，利于實現(xiàn)更大的風(fēng)電穿透率，促進風(fēng)能的利用，增大環(huán)保效益。這是適應(yīng)大規(guī)模風(fēng)電接入背景對傳統(tǒng)模式下規(guī)劃方案經(jīng)濟性、可靠性等指標(biāo)的合理補充。

1.3.2 用于輸電網(wǎng)規(guī)劃的大型風(fēng)電場出力的建模

國內(nèi)外針對風(fēng)機出力建模的研究一般從風(fēng)速模型和風(fēng)機特性兩部分展開，由于精確的風(fēng)速很難預(yù)測，風(fēng)機出力大多采用概率模型進行描述[22，29]。針對大型風(fēng)電場出力特性的研究可分為兩部分：一是研究風(fēng)電場靜態(tài)或動態(tài)聚合建模；另一是研究基于量測的統(tǒng)計和基于統(tǒng)計的風(fēng)速預(yù)測方法，從而將兩者結(jié)合起來即可建立較為精確的風(fēng)電場輸入輸出特性。對于輸電網(wǎng)規(guī)劃而言，一般的風(fēng)電場聚合建模方法基本可以滿足規(guī)劃模型計及動態(tài)穩(wěn)定性約束的要求，重點是要準(zhǔn)確把握大型風(fēng)電的出力特性，尤其不能遺漏極端情形。對于大型風(fēng)電場而言，其出力呈現(xiàn)出明顯的時間特性和空間特性。例如我國大部分地區(qū)的風(fēng)電出力在春季、冬季較大，夏季、秋季則較小；在白天負荷高峰時段較小，后半夜負荷低谷時段較大。另外，同一地區(qū)風(fēng)電場之間出力也具有較強的關(guān)聯(lián)性。文獻[30]提出了江蘇4個風(fēng)電場的關(guān)聯(lián)系數(shù)，給出了風(fēng)電場的日出力曲線和月出力曲線。文獻[31]基于2010年寧夏電網(wǎng)EMS實測風(fēng)電功率數(shù)據(jù)，提出了考核風(fēng)電功率變化規(guī)律的年、月、日統(tǒng)計指標(biāo)；從時間軸和空間距離兩方面對統(tǒng)計指標(biāo)分別進行了縱向、橫向比較，探討了寧夏風(fēng)電出力的時空分布特性；最后對風(fēng)電功率變化量的概率分布進行了分析。指出時間尺度越長、空間距離越近，風(fēng)電功率變化特性越相似。因此，在輸電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)該充分考慮大型風(fēng)電場出力的統(tǒng)計特性及不同風(fēng)電場之間的關(guān)聯(lián)性。然而在目前輸電網(wǎng)規(guī)劃模型中對于同一地區(qū)風(fēng)電場之間其出力具有較強關(guān)聯(lián)性的情況未見考慮。

1.3.3 不確定性因素的考慮

風(fēng)電的大規(guī)模接入給系統(tǒng)的運行方式帶來了更大的不確定性，包括風(fēng)電自身的不確定性及給電網(wǎng)帶來的其他不確定性。在輸電網(wǎng)規(guī)劃中，只有充分考慮風(fēng)電停運及其出力不確定性的影響，并結(jié)合其他與風(fēng)電相關(guān)及不相關(guān)不確定因素影響，在規(guī)劃算法中較為準(zhǔn)確地模擬電網(wǎng)的運行狀態(tài)，才能提出合理的規(guī)劃方案。文獻[25]考慮負荷和風(fēng)電場有功出力的概率分布，通過改進經(jīng)典的輸電系統(tǒng)規(guī)劃模型計及了負荷和風(fēng)電出力的不確定性。文獻[32]應(yīng)用多場景概率的方法，將風(fēng)電場的輸出功率和在電網(wǎng)規(guī)劃中涉及到的負荷變化、經(jīng)濟等不確定性因素，以場景分析加概率方式描述。目標(biāo)函數(shù)即多場景下以下項之和期望值：建設(shè)費用項，穩(wěn)態(tài)下和N-1事故條件下單條線路過負荷及總的線路過負荷懲罰項。根據(jù)決策者對N-1事故校驗下線路過負荷率重視程度的不同，采用權(quán)系數(shù)的方式區(qū)分。該文能夠快速準(zhǔn)確地得到基于決策者偏好的含大型風(fēng)電場的輸電網(wǎng)柔性規(guī)劃方案，具有簡單有效，工程實用性較強的特點，但是對發(fā)生場景的依據(jù)及其發(fā)生概率闡明不夠，如在考慮場景時對于風(fēng)電機組出力情況只考慮了額定出力和零出力兩種狀態(tài)。文獻[33]針對大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后的輸電網(wǎng)有功與無功綜合擴展規(guī)劃進行了研究。其數(shù)學(xué)模型取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資的年值成本與全年所有不滿足安全約束場景下的控制措施成本之和為目標(biāo)函數(shù)。“全年所有不滿足安全約束場景”是指計及風(fēng)電在多時間尺度上（天/月/季）不同出力特性，根據(jù)風(fēng)電與負荷全年每小時的時序數(shù)據(jù)建立的全年按小時為單位的各種場景下，計及安全約束發(fā)電調(diào)度后電網(wǎng)仍不安全的場景。該文利用了風(fēng)電全年實際出力統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對風(fēng)電已經(jīng)建成且能獲取實際詳細統(tǒng)計數(shù)據(jù)的情形有較大優(yōu)勢，并且對調(diào)度運行進行了模擬，計及了風(fēng)電不同出力下的發(fā)電再調(diào)度。為了解決其模型計算場景多、計算量龐大的問題，提出了基于分層極端場景集的求解方法。文獻[34]在輸電規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)中引入需求側(cè)響應(yīng)成本，建立了基于需求側(cè)響應(yīng)機制的輸電規(guī)劃模型。通過在輸電規(guī)劃中引入需求側(cè)響應(yīng)機制，能夠促使用戶根據(jù)實時供用電情況改變電量消費行為，有利于消納風(fēng)電容量，應(yīng)對風(fēng)電并網(wǎng)帶來的不確定性。

風(fēng)電的大規(guī)模接入給電網(wǎng)規(guī)劃問題帶來的不確定性因素較多，研究人員應(yīng)在考慮諸多影響因素重要程度的基礎(chǔ)上把握關(guān)鍵因素，準(zhǔn)確考慮各種因素的關(guān)系并予以合理的權(quán)衡，才能建立合理有效并符合工程實際的規(guī)劃模型。

1.3.4 政策、管理、市場因素的影響

風(fēng)電的大規(guī)模開發(fā)離不開政策、管理、市場的作用和影響。風(fēng)電大規(guī)模接入電網(wǎng)同樣受到來自政策、管理、市場等方面的引導(dǎo)。因此，輸電網(wǎng)規(guī)劃過程中除了經(jīng)濟技術(shù)因素外，也要考慮政策、管理、市場等方面作用。文獻[35]研究了基于可靠性分析的含有大型風(fēng)電場的電網(wǎng)擴展規(guī)劃。在制定輸電網(wǎng)擴建方案時，根據(jù)承擔(dān)連接風(fēng)電場與系統(tǒng)的線路建設(shè)的責(zé)任人的不同，分為3種情況：（1）風(fēng)電場投資方承擔(dān)全部的輸電線路費用；（2）電網(wǎng)公司承擔(dān)部分的輸電線路費用；（3）采用可靠性成本效益分析。分析表明采用可靠性成本效益分析得到的電網(wǎng)擴建方案較好地實現(xiàn)了可靠性投資和收益之間的平衡。文獻[36]提出了一種計及技術(shù)和管理因素的輸電網(wǎng)及配電網(wǎng)規(guī)劃方案，其目的是解決巴西可再生能源并網(wǎng)的技術(shù)和管理上的問題。文獻[28]針對中國當(dāng)前促進新能源發(fā)展和節(jié)能減排政策，引入風(fēng)電利用指標(biāo)。并統(tǒng)籌風(fēng)電利用及輸電規(guī)劃成本二者之間的矛盾，建立了用于規(guī)劃的綜合指標(biāo)及輸電規(guī)劃模型，是對國家新能源產(chǎn)業(yè)政策下風(fēng)電集中接入電網(wǎng)輸電規(guī)劃思路和方法的一種探索。文獻[37]討論了陸上和海上風(fēng)力發(fā)電，以及從加拿大東部和紐約輸送風(fēng)電到新英格蘭的多種配置方案。對方案的評估計及了區(qū)域邊際價格和生產(chǎn)成本和二氧化碳排放。該文從政府角度提出了區(qū)域可再生能源發(fā)展框架，概述了輸電成本分?jǐn)偺卣鳌?/p>

在輸電網(wǎng)規(guī)劃過程中，應(yīng)在充分借鑒國外對于政策、管理、市場等因素考慮方法的基礎(chǔ)上結(jié)合我國國情和風(fēng)電開發(fā)特征，與其他技術(shù)因素結(jié)合，研究相適應(yīng)的方法。

2 輸電網(wǎng)規(guī)劃研究的建議

（1）風(fēng)電場及風(fēng)電場群出力模型的構(gòu)建。目前風(fēng)電概率模型大多以隨機模型處理，忽略了其出力在特定自然條件和建設(shè)規(guī)模下的實際規(guī)律和統(tǒng)計特性，往往缺乏實用性。距離相近的風(fēng)電場之間的出力特性又有較強的關(guān)聯(lián)性。因此，需要研究風(fēng)電場及風(fēng)電場群基于統(tǒng)計方法的概率出力模型。

（2）風(fēng)電大規(guī)模接入后系統(tǒng)運行過程和運行狀態(tài)的模擬。為滿足風(fēng)電等新能源消納的需要，以及電力市場作用對于能源格局重新調(diào)整客觀事實，其他常規(guī)電源將可能最大限度停運或降出力運行，這極大改變了原有的系統(tǒng)開機方式和運行方式，系統(tǒng)潮流分布將發(fā)生大幅變化，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的強壯性可能不再滿足要求。因此，輸電網(wǎng)規(guī)劃的模型要充分考慮風(fēng)電接入而引起的系統(tǒng)開機和運行方式的變化，準(zhǔn)確進行風(fēng)電大規(guī)模接入后系統(tǒng)運行過程和運行狀態(tài)的模擬。

（3）風(fēng)電大規(guī)模接入后輸電網(wǎng)規(guī)劃模型中對于動態(tài)穩(wěn)定問題的考慮。風(fēng)電大規(guī)模接入將顯著影響當(dāng)前系統(tǒng)備用容量格局。通過提高電網(wǎng)輸電能力來擴大風(fēng)電平衡區(qū)域范圍，達到備用容量協(xié)調(diào)，關(guān)鍵是要準(zhǔn)確識別制約風(fēng)電送出的電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)和制約因素。電網(wǎng)規(guī)劃長期以來都以線路建設(shè)的經(jīng)濟性為優(yōu)化目標(biāo)，由于電網(wǎng)在抵御大擾動能力上的不足，歷史上多次發(fā)生大停電事故。這使人們認識到輸電規(guī)劃在考慮投資費用的同時，還應(yīng)考慮系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。風(fēng)電大規(guī)模接入下，導(dǎo)致系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定問題擾動發(fā)生的概率增加，在計及N-1準(zhǔn)則外，還需考慮系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定問題的影響。

（4）風(fēng)能資源的環(huán)保效益和保障風(fēng)能充分消納。為了優(yōu)化電力工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，各國開始實施節(jié)能發(fā)電調(diào)度，優(yōu)先調(diào)度風(fēng)能、太陽能、核能等清潔能源發(fā)電，對火電機組，按照煤耗水平調(diào)度發(fā)電，煤耗低的多發(fā)、滿發(fā)，煤耗高的機組少發(fā)或不發(fā)。為了促進風(fēng)電的發(fā)展，我國《電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》規(guī)定風(fēng)電在并網(wǎng)時享有優(yōu)先調(diào)度權(quán)，并要求電網(wǎng)全額收購風(fēng)電的電量。因此在輸電網(wǎng)規(guī)劃模型中要充分考慮環(huán)保政策及環(huán)保效益。

（5）風(fēng)電大規(guī)模接入下輸電網(wǎng)規(guī)劃與電源規(guī)劃的協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃。良好的電源結(jié)構(gòu)和充足的備用容量是風(fēng)電消納的基礎(chǔ)，風(fēng)電開發(fā)需要靈活調(diào)節(jié)電源與之相匹配。電源布局的變化需要與之協(xié)調(diào)發(fā)展的電網(wǎng)。因此，應(yīng)該考慮風(fēng)電接入后電源和電網(wǎng)聯(lián)合規(guī)劃。例如，在廠網(wǎng)分開的競爭體制下，原來的單一投資主體分化為多個投資主體，如何在多投資主體決策的相互影響下進行含有風(fēng)電場的電源電網(wǎng)聯(lián)合規(guī)劃需要深入研究。

（6）風(fēng)電大規(guī)模接入的輸電網(wǎng)規(guī)劃評價指標(biāo)和評價體系的建立。風(fēng)電場接入電網(wǎng)將給系統(tǒng)的充裕性、安全穩(wěn)定特性、資源配置方式、運行方式安排，環(huán)境影響等帶來一系列的影響。充分考慮這些影響，建立綜合電力系統(tǒng)物理特性、環(huán)保效益、市場規(guī)律和經(jīng)濟性的電網(wǎng)規(guī)劃模型，首先要研究公平合理的評價指標(biāo)，建立相應(yīng)的評價體系。

3 結(jié)束語

風(fēng)電的迅猛發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來了一系列影響，輸電網(wǎng)規(guī)劃也面臨著重大挑戰(zhàn)。當(dāng)風(fēng)電容量達到一定的穿透率時，會給系統(tǒng)的潮流分布、可靠性、電能質(zhì)量、穩(wěn)定性、運行調(diào)度等帶來較大影響。因此，在輸電網(wǎng)規(guī)劃中要考慮風(fēng)電的特點和影響，研究相適應(yīng)的輸電網(wǎng)規(guī)劃模型。本文分析了風(fēng)電接入對電網(wǎng)規(guī)劃的影響，總結(jié)了國內(nèi)外風(fēng)電接入下輸電網(wǎng)規(guī)劃的研究現(xiàn)狀，提出了風(fēng)電接入后電網(wǎng)規(guī)劃需要著重考慮的問題。如何在電網(wǎng)規(guī)劃中計及這些問題；如何把握這些問題的關(guān)聯(lián)性和本質(zhì)差異，如何協(xié)調(diào)影響這些問題的因素、突出重點、同時體現(xiàn)出市場的公平性是電網(wǎng)規(guī)劃研究人員需要不斷探索的問題。

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