鐘勝，黃娟娟，李泰軍，田昕，夏懿，范雪峰，宋汶秦

(1.中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院，武漢市 430071； 2.國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，蘭州市 730050)

?

酒泉至湖南±800 kV特高壓直流規(guī)劃運(yùn)行曲線

鐘勝1，黃娟娟1，李泰軍1，田昕1，夏懿2，范雪峰2，宋汶秦2

(1.中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院，武漢市 430071； 2.國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，蘭州市 730050)

大力開(kāi)發(fā)和利用可再生能源是我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。正在建設(shè)中的酒泉至湖南±800 kV特高壓直流工程額定輸送容量800萬(wàn)kW，是西北集風(fēng)、火、太陽(yáng)能電源協(xié)同外送的大型直流輸電工程。如何結(jié)合送端電源外送特性和受端負(fù)荷消納特性，達(dá)到電力輸送、消納和經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化，需要對(duì)特高壓直流輸送電力的功率運(yùn)行曲線進(jìn)行研究。該文對(duì)送端直流可能的輸送方式進(jìn)行了分析研究，對(duì)受端如何消納以及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析探討，提出了研究此類(lèi)問(wèn)題的思路和方法，為工程運(yùn)行提供了技術(shù)參考，對(duì)其他工程也有重要的參考價(jià)值。

直流運(yùn)行曲線；出力特性；負(fù)荷特性；調(diào)峰；直流送電量；利用小時(shí)數(shù)

0 引 言

甘肅酒泉地區(qū)能源資源豐富，被譽(yù)為“世界風(fēng)庫(kù)”，是我國(guó)規(guī)劃開(kāi)發(fā)的千萬(wàn)kW級(jí)風(fēng)電基地之一，開(kāi)發(fā)條件優(yōu)越，適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)外送。同時(shí)，酒泉地區(qū)太陽(yáng)能資源豐富，年平均太陽(yáng)能輻射量超過(guò)6 000 MJ/m2，規(guī)劃建設(shè)百萬(wàn)kW級(jí)規(guī)模的太陽(yáng)能電源基地[1]。

湖南省“缺煤、無(wú)油、無(wú)氣、水電資源開(kāi)發(fā)殆盡”，是典型的一次能源匱乏地區(qū)，長(zhǎng)期屬于能源凈輸入省份，能源輸入量逐年增加。隨著國(guó)家“中部崛起”戰(zhàn)略的實(shí)施，中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，2014年湖南省GDP增速達(dá)到9.5%，高于全國(guó)平均水平2.1個(gè)百分點(diǎn)，隨著用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，湖南省能源資源總量不足、煤炭運(yùn)輸壓力大、環(huán)保壓力較大等問(wèn)題日益突出[2]。

為滿足酒泉風(fēng)電基地外送需要，緩解湖南及華中東4省電力供需矛盾，2013年9月，國(guó)家能源局以國(guó)能電力[2013]335號(hào)文，同意國(guó)家電網(wǎng)公司開(kāi)展酒泉至湖南±800 kV特高壓直流輸電工程前期工作論證。目前酒泉至湖南±800 kV特高壓直流輸電工程已完成預(yù)初步設(shè)計(jì)，根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司工程進(jìn)度安排，計(jì)劃于2018年左右建成投產(chǎn)。

根據(jù)《國(guó)家能源局關(guān)于做好甘肅河西走廊清潔能源基地建設(shè)有關(guān)要求的通知》(國(guó)能新能[2014]171號(hào))，酒泉至湖南±800 kV特高壓直流輸電工程輸送容量為800萬(wàn)kW，電源項(xiàng)目構(gòu)成按火電600萬(wàn)kW、風(fēng)電700萬(wàn)kW、光伏發(fā)電280萬(wàn)kW初步安排。目前酒泉地區(qū)風(fēng)電棄風(fēng)問(wèn)題突出，國(guó)家能源局要求統(tǒng)籌考慮送、受端電網(wǎng)的調(diào)峰能力，把解決酒泉地區(qū)風(fēng)電棄風(fēng)問(wèn)題作為清潔能源基地建設(shè)的重要任務(wù)，切實(shí)提高風(fēng)電、光伏發(fā)電的消納能力。

為了兼顧送、受端的利益，在保證不增加受端電網(wǎng)調(diào)峰壓力和保障受端電網(wǎng)火電出力情況下，盡可能增加送端可再生能源的外送，減少新能源棄電比例，特提出酒泉至湖南特高壓直流運(yùn)行曲線研究，為后續(xù)工程投運(yùn)后的調(diào)度運(yùn)行提供參考。

1 酒泉地區(qū)新能源出力特性

1.1 風(fēng)電出力特性

酒泉千萬(wàn)kW級(jí)風(fēng)電基地是我國(guó)規(guī)劃建設(shè)的第一個(gè)千萬(wàn)kW級(jí)風(fēng)電基地，截止2014年底，酒泉地區(qū)已投產(chǎn)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)850萬(wàn)kW，核準(zhǔn)在建75萬(wàn)kW(其中，酒泉風(fēng)電基地二期工程第一批項(xiàng)目 65萬(wàn)kW)，開(kāi)展前期工作104萬(wàn)kW。預(yù)計(jì)酒泉地區(qū)2017年、2020年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模將分別達(dá)到970萬(wàn)kW、1 730萬(wàn)kW。

與常規(guī)電源相比，風(fēng)電出力受氣候和天氣影響，具有很強(qiáng)的間歇性和不確定性，風(fēng)電出力特性一般通過(guò)概率特征來(lái)表示[3-6]。

(1)風(fēng)電有效容量。根據(jù)風(fēng)電基地出力特性，在某一出力值以下的累積概率達(dá)到90%～95%時(shí)，選擇這一出力值為風(fēng)電基地有效容量。該指標(biāo)用于衡量風(fēng)電并網(wǎng)后增加的調(diào)峰需求，指標(biāo)的選取要綜合考慮系統(tǒng)調(diào)峰和送出工程，使系統(tǒng)達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)，在增加棄風(fēng)電量與配套送出工程投資減少、系統(tǒng)調(diào)峰代價(jià)降低之間取得一個(gè)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的平衡點(diǎn)。

(2)風(fēng)電保證出力。該指標(biāo)主要用來(lái)確定風(fēng)電是否能參加電力平衡和參加電力平衡容量的多少，是通過(guò)統(tǒng)計(jì)得出的地區(qū)風(fēng)電大部分概率下可以保證的一個(gè)最低出力容量。

根據(jù)酒泉地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)出力-累積概率特性，酒泉風(fēng)電對(duì)應(yīng)95%保證率的保證出力為1.6%，可以認(rèn)為基本沒(méi)有容量效益，不能替代其他電源裝機(jī)；對(duì)應(yīng)5%保證率的有效容量為52.8%，即，按照風(fēng)電基地裝機(jī)容量的53%左右安排輸電通道及調(diào)峰電源，就可以保證95%時(shí)間概率下的風(fēng)電接納。

1.2 光伏出力特性

甘肅省太陽(yáng)能資源豐富，年太陽(yáng)能總輻射量在5 226～6 330 MJ/m2，年總?cè)照招r(shí)數(shù)達(dá)1 912～3 316 h，自東南向西北逐漸遞增。目前甘肅省已成為我國(guó)光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用示范基地。

截至2014年，酒泉地區(qū)光伏電源裝機(jī)146萬(wàn)kW。目前，核準(zhǔn)在建69萬(wàn)kW，開(kāi)展前期工作197萬(wàn)kW。預(yù)計(jì)酒泉地區(qū)2017年、2020年光伏發(fā)電規(guī)模分別達(dá)到307萬(wàn)kW、417萬(wàn)kW。

光伏電站的發(fā)電出力取決于太陽(yáng)的輻照強(qiáng)度，中午陽(yáng)光最強(qiáng)時(shí)出力最大，早晨和傍晚很小，晚上出力降到0，白天云霧的遮擋也會(huì)導(dǎo)致光伏電站出力的急劇變化[3-4]。

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：2～10月，光伏電站出力較大，基本在72%以上，其中3月份出力最大，為80%，其次為8月份，約79%；1月份光伏電站出力最小，約48%。

一天之中光伏出力主要集中在07:00～19:00，每天19點(diǎn)至次日7點(diǎn)，光伏電站出力基本為0，7點(diǎn)之后出力慢慢增加，13點(diǎn)～14點(diǎn)，光伏電站出力達(dá)到最大值，之后又開(kāi)始慢慢降低，光伏電站日出力曲線如圖1所示。

與風(fēng)電相比，太陽(yáng)能電源出力具有較明顯的規(guī)律性，在預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度較高的情況下，太陽(yáng)能電源出力可作為確定值疊加在負(fù)荷曲線上，相當(dāng)于對(duì)原負(fù)荷曲線進(jìn)行調(diào)整。

圖1 光伏晴天日出力特性

2 湖南電網(wǎng)負(fù)荷特性

2.1 負(fù)荷特性

根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，湖南電網(wǎng)2018年的年負(fù)荷曲線見(jiàn)圖2。湖南全年最大負(fù)荷出現(xiàn)在8月份，豐水期(5～10月)日最大負(fù)荷一般出現(xiàn)在晚上21:00，最小負(fù)荷發(fā)生在早上6:00；枯水期(11～4月)日最大負(fù)荷一般出現(xiàn)在晚上19:00，最小負(fù)荷出現(xiàn)在凌晨4:00，豐、枯電量比為54∶46。

圖2 2018年湖南電網(wǎng)年負(fù)荷曲線

2.2 調(diào)峰分析

選取酒泉直流投產(chǎn)的2018年，對(duì)湖南電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰計(jì)算，電力不足部分暫考慮以火電補(bǔ)齊，火電旋轉(zhuǎn)備用按7%考慮，為校核較為嚴(yán)苛的情況，抽蓄機(jī)組暫按全年備用運(yùn)行考慮[7]。湖南電網(wǎng)2018年調(diào)峰平衡計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2018年湖南電網(wǎng)調(diào)峰計(jì)算結(jié)果

Table 1 Peak-load regulation calculation results of Hunan Power Grid in 2018

由調(diào)峰計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)：

湖南為水電大省，水電具備一定的調(diào)峰能力，豐水期，水電調(diào)峰容量約為其最大出力的16%～36%，其中6月份水電調(diào)峰能力最差，約16%；枯期水電調(diào)峰容量約為其最大出力的47%～54%，枯期調(diào)峰能力相對(duì)較強(qiáng)。

湖南省火電出力率在67%～80%，其中6月份出力率最低，為67.4%，火電調(diào)峰深度為32.6%，湖南省內(nèi)火電機(jī)組現(xiàn)況調(diào)峰能力約為40%，湖南火電調(diào)峰裕度不大。

3 酒泉至湖南直流運(yùn)行曲線

3.1 方案擬定

結(jié)合送端電源組織方案、送端電源出力特性和受端電網(wǎng)特點(diǎn)，擬定以下3種直流運(yùn)行曲線方案[8-12]。

方案1：酒泉至湖南直流全年送電量約261億kW·h，其中豐期電量138.7億kW·h，枯期電量122.2億kW·h，豐枯電量比為53∶47，通道利用小時(shí)數(shù)為3 575 h。

方案2：酒泉至湖南直流全年送電量約341億kW·h，其中豐期送電178億kW·h，枯期送電163億kW·h，豐枯電量比為52∶48，通道利用小時(shí)數(shù)為4 677 h。

方案3：酒泉至湖南全年送電量約503億kW·h，其中豐期送電252億kW·h，枯期送電251億kW·h，豐枯電量比為50∶50，方案3直流通道利用小時(shí)數(shù)為6 887 h。

酒泉至湖南直流3種運(yùn)行曲線特性指標(biāo)比較見(jiàn)表2，3種直流運(yùn)行曲線方案見(jiàn)圖3～5。

表2 各方案直流送電曲線特性指標(biāo)

Table 2 Characteristic index of DC transmission curve in each scheme

3.2 技術(shù)比較

針對(duì)上述擬定的3個(gè)方案對(duì)送端電源利用情況和受端電網(wǎng)消納情況進(jìn)行分析，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3、表4。

根據(jù)光伏出力特性，送端光伏利用小時(shí)數(shù)約為1 600 h，光伏裝機(jī)為280萬(wàn)kW，發(fā)電量為45億kW·h。送端風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)約2 200 h，風(fēng)電規(guī)模為700萬(wàn)kW，發(fā)電量為154億kW·h。

圖3 酒泉直流送電曲線1

圖4 酒泉直流送電曲線2

圖5 酒泉直流送電曲線3

由計(jì)算結(jié)果可知：

方案1：酒泉直流送電湖南約261億kW·h，送端配套風(fēng)電和光伏發(fā)電量分別為78億kW·h、34億kW·h，新能源發(fā)電量占總送出電量的43%；配套火電發(fā)電量為149億kW·h，火電利用小時(shí)數(shù)不足2 500 h，約2 479 h。該方案新能源棄電率高達(dá)43.6%。

表3 送端電源利用情況

Table 3 Power utilization of Jiuquan

表4 受端電網(wǎng)消納情況

受端湖南接受酒泉直流后，火電最小出力率為83%，湖南火電利用小時(shí)數(shù)為5 019 h，2018年，若考慮用730萬(wàn)kW火電機(jī)組(直流扣除網(wǎng)損)補(bǔ)平湖南電力缺額，則湖南本省火電利用小時(shí)數(shù)為4 658 h，酒泉直流送電曲線采用方案1，使得湖南火電利用小時(shí)數(shù)增加了約360 h。

方案2：酒泉直流送電湖南341億kW·h，送端配套風(fēng)電和光伏發(fā)電量分別為100億kW·h、 38億kW·h，新能源發(fā)電量占總送出電量的40%左右；配套火電發(fā)電量為204億kW·h，火電利用小時(shí)數(shù)為3 400 h。該方案新能源棄電率下降至30.9%。

受端湖南接受酒泉直流后，火電最小出力率為78.4%，湖南火電利用小時(shí)數(shù)為4 656 h，與采用在本省建煤電的方式相比，火電出力率及利用小時(shí)數(shù)基本維持不變。

方案3：酒泉直流送電湖南電量高達(dá)503億kW·h，送端風(fēng)電和光伏發(fā)電量分別為144億kW·h、 43億kW·h，新能源發(fā)電量占總送出電量的37.3%；配套火電發(fā)電量為315億kW·h，火電利用小時(shí)數(shù)為5 251 h。該方案新能源棄電率僅為5.6%。

受端湖南接受酒泉直流后，火電最小出力率降低至63.6%，火電調(diào)峰深度增加至36.4%，電網(wǎng)調(diào)峰壓力較大，湖南火電利用小時(shí)數(shù)為3 936 h，與采用在本省建煤電的方式相比，火電利用小時(shí)數(shù)下降了約720 h。

3個(gè)方案中，方案1，受端火電基本沒(méi)有空閑，火電得到較為充分的利用，湖南電網(wǎng)火電出力率及年利用小時(shí)數(shù)均最高；方案3，送端配套的風(fēng)電和光伏得到較充分的利用，棄風(fēng)和棄光率在3%～6%，新能源棄電量較低，新能源送電量約占直流輸電量的37%，該方案送端火電利用小時(shí)數(shù)最高。

3.3 經(jīng)濟(jì)比較

以不考慮酒泉直流送入，而采用在湖南省內(nèi)補(bǔ)充火電裝機(jī)為基準(zhǔn)方案，比較不同的酒泉直流送入曲線相對(duì)于基準(zhǔn)方案的電價(jià)差。

火電單位造價(jià)參考《火電工程限額設(shè)計(jì)參考造價(jià)指標(biāo)(2013年水平)》，平均取4 000元/kW；火電廠內(nèi)部收益率暫按8%考慮，湖南火電發(fā)電標(biāo)煤耗按310 g/(kW·h)、煤價(jià)按800元/噸標(biāo)煤考慮。

經(jīng)濟(jì)比較只是粗略的估算，目的僅在于比較不同方案之間的差別趨勢(shì)，因此對(duì)于火電固定費(fèi)用僅考慮了裝機(jī)投資，未計(jì)及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)等；對(duì)于可變成本，僅考慮了火電出力率不同而產(chǎn)生的煤耗成本。3種酒泉直流運(yùn)行曲線方案經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 酒泉直流曲線經(jīng)濟(jì)比較(內(nèi)部收益率8%)

Table 5 Economic comparison of Juquan DC curves (Internal rate of return of 8%)

由表5可知：

(1)若不考慮接受酒泉直流，而采取省內(nèi)補(bǔ)充火電裝機(jī)的方式，2018年湖南火電利用小時(shí)數(shù)約4 658 h，火電發(fā)電量1 386 億kW·h，火電發(fā)電成本粗略估計(jì)約0.329 4元/(kW·h)。

(2)方案1，酒泉直流送入261億kW·h，直流通道利用小時(shí)數(shù)約3 575 h，該送電曲線，優(yōu)化了湖南火電開(kāi)機(jī)，使湖南本省火電基本沒(méi)有空閑，提高了火電利用率，湖南火電利用小時(shí)數(shù)增加到5 020 h左右，火電發(fā)電量1 126億kW·h，按8%的內(nèi)部收益率考慮，火電成本為0.320 4元/(kW·h)，與基準(zhǔn)方案(在省內(nèi)補(bǔ)充火電裝機(jī))相比，該方案湖南火電上網(wǎng)電價(jià)可降低0.008 9元/(kW·h)。

(3)方案2，酒泉直流送入341億kW·h，直流通道利用小時(shí)數(shù)4 677 h，該方案酒泉直流送入后湖南火電利用小時(shí)數(shù)與基準(zhǔn)方案(在省內(nèi)補(bǔ)充火電裝機(jī))基本相同，為4 656 h，火電發(fā)電量1 044億kW·h，火電成本約0.329 1元/(kW·h)，與采取在省內(nèi)補(bǔ)充火電裝機(jī)基本相同。

(4)方案3，酒泉直流送入電量高達(dá)503億kW·h，直流通道利用小時(shí)數(shù)約6 887 h，該方案對(duì)應(yīng)的湖南火電利用小時(shí)數(shù)僅為3 936 h，與基準(zhǔn)方案(在省內(nèi)補(bǔ)充火電裝機(jī))相比，減少了722 h，火電發(fā)電量883億kW·h，按8%的年收益率考慮，火電成本每度電高達(dá)0.351 1元，與基準(zhǔn)方案相比，該方案湖南火電上網(wǎng)電價(jià)每度電需補(bǔ)貼0.021 8元。

(5)3個(gè)方案中，酒泉直流送電曲線采用方案2，湖南火電成本與基準(zhǔn)方案(在省內(nèi)補(bǔ)充火電裝機(jī))基本相同，送端無(wú)須為湖南火電上網(wǎng)補(bǔ)貼電價(jià)。方案1，酒泉直流落地電價(jià)可高于湖南省火電標(biāo)桿電價(jià)0.047 3元。方案3，酒泉直流利用小時(shí)數(shù)高達(dá)6 877 h，其送電量較大，為維持湖南用電成本，相比基準(zhǔn)方案，直流落地電價(jià)需降低0.06元，該方案才有競(jìng)爭(zhēng)力。

需要說(shuō)明的是，火電成本和直流落地電價(jià)受諸多因素影響，本項(xiàng)目的目的僅在于比較不同送電曲線下直流落地電價(jià)的相對(duì)趨勢(shì)。

3.4 國(guó)家補(bǔ)貼新能源專項(xiàng)基金估算

依據(jù)我國(guó)當(dāng)前新能源發(fā)電量交易機(jī)制，風(fēng)電或光伏電站按照標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)售電，其高出當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的部分，由國(guó)家專項(xiàng)基金予以補(bǔ)貼。

酒泉地區(qū)光伏屬于Ⅰ類(lèi)資源區(qū)，光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)為0.9元/(kW·h)；風(fēng)電屬于Ⅱ類(lèi)資源區(qū)，標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)為0.52元/(kW·h)；甘肅火電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)為0.325元/(kW·h)。3個(gè)方案國(guó)家補(bǔ)貼給新能源的基金詳見(jiàn)表6。

表6 國(guó)家補(bǔ)貼給新能源的專項(xiàng)基金

Table 6 Special fund state subsidies to new energy sources

由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)：方案3，酒泉直流輸送新能源電量最大，國(guó)家補(bǔ)貼給新能源的專項(xiàng)基金最多，高達(dá)53億元左右。方案1，由于輸送新能源電量最少，因此補(bǔ)貼的基金最少，約35億元。但均攤到每度電后，方案3的單位度電補(bǔ)貼最少，為0.282 9元；方案1的每度電補(bǔ)貼最多，為0.311 2元。

3.5 方案比選分析

(1)方案1：從受端角度考慮，酒泉直流送入后優(yōu)化了湖南火電開(kāi)機(jī)，火電基本得到全部利用，其年利用小時(shí)數(shù)最高(約5 020 h)，與采用在本省建煤電的方式相比，火電利用小時(shí)數(shù)增加了約360 h；送端新能源棄電率較高，為43.6%，配套火電年利用小時(shí)數(shù)較低，不足2 500 h。

(2)方案2：兼顧送、受端，酒泉直流送入后，與采用在本省建煤電的方式相比，湖南火電利用小時(shí)數(shù)基本維持不變(約4 656 h)；送端新能源棄電率下降至30.9%，配套火電利用小時(shí)數(shù)也增加至3 400 h。

(3)方案3：從送端角度考慮，結(jié)合送端風(fēng)電和光伏出力特性，為避免少棄風(fēng)、棄光，擬定酒泉送電曲線，直流通道利用小時(shí)數(shù)高達(dá)6 887 h，新能源棄電率僅為5.6%，配套火電利用小時(shí)數(shù)超過(guò)5 200 h；但對(duì)受端而言，酒泉直流送入后惡化了湖南火電開(kāi)機(jī)，火電調(diào)峰深度增加至36.4%，接近調(diào)峰上限，湖南火電利用小時(shí)數(shù)降為3 936 h，與采用在本省建煤電的方式相比，火電利用小時(shí)數(shù)下降了約720 h。

(4)3個(gè)方案中，酒泉直流送電曲線采用方案2，湖南火電每度電成本與采取省內(nèi)自建火電相同，送端無(wú)須為湖南火電補(bǔ)貼電價(jià)；方案1，酒泉直流落地電價(jià)可高于湖南省火電標(biāo)桿電價(jià)0.047 3元/(kW·h)；方案3，為維持湖南用電成本，直流落地電價(jià)需比湖南火電上網(wǎng)電價(jià)低0.06元，該方案才有競(jìng)爭(zhēng)力。

(5)當(dāng)酒泉直流送電量為340億kW·h、年利用小時(shí)數(shù)為4 700 h左右時(shí)，湖南火電利用基本不受影響，與在本省自建火電一致。當(dāng)火電收益率越高、直流送電量越大，酒泉直流落地電價(jià)補(bǔ)貼給湖南火電上網(wǎng)的電價(jià)越高。

(6)從環(huán)保和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的角度考慮，多送酒泉風(fēng)電和光伏電源，有利于提高新能源利用率，減少煤炭消耗和環(huán)境污染。但依據(jù)我國(guó)當(dāng)前新能源發(fā)電量交易機(jī)制，風(fēng)電或光伏電站按照標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)售電，其高出當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的部分，由國(guó)家專項(xiàng)基金予以補(bǔ)貼。

方案3新能源利用率較高，棄電率僅為5%左右，新能源輸送電量最多，國(guó)家補(bǔ)貼給新能源的專項(xiàng)基金最高，初步估算，約53億元，但單位度電補(bǔ)貼卻是3個(gè)方案中最低的，為0.282 9元。

4 結(jié) 論

本文對(duì)酒泉直流運(yùn)行曲線進(jìn)行了深入研究，對(duì)不同的運(yùn)行曲線，給出了直流落地電價(jià)和湖南火電上網(wǎng)電價(jià)差別趨勢(shì)，研究結(jié)果顯示，當(dāng)酒泉直流送電量為340億kW·h、年利用小時(shí)數(shù)為4 700 h左右時(shí)，湖南火電利用基本不受影響，與在本省自建火電一致。當(dāng)火電收益率越高、直流送電量越大，酒泉直流落地電價(jià)補(bǔ)貼給湖南火電上網(wǎng)的電價(jià)越高。

風(fēng)電、光伏等新能源與火電打捆通過(guò)特高壓直流送出，如何結(jié)合送端新能源特性和受端負(fù)荷特性研究直流運(yùn)行曲線，是電力系統(tǒng)領(lǐng)域嶄新的課題，目前尚無(wú)成熟的經(jīng)驗(yàn)與方法。本文主要是提供了一種研究思路和方法，實(shí)際工程投產(chǎn)后，需結(jié)合送端電源組織及配比方案，進(jìn)一步深入研究。

[1]西北電力設(shè)計(jì)院，甘肅省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院.適應(yīng)于大規(guī)模新能源基地的電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)調(diào)峰能力研究[R].西安：西北電力設(shè)計(jì)院，2012.

[2]國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，中南電力設(shè)計(jì)院，西北電力設(shè)計(jì)院.酒泉—湖南±800 kV特高壓直流輸電工程可行性研究[R].武漢：中南電力設(shè)計(jì)院，2014.

[3]國(guó)家電力規(guī)劃研究中心.風(fēng)電發(fā)展模式及消納問(wèn)題研究報(bào)告[R].北京：國(guó)家電力規(guī)劃研究中心，2014.

[4]劉振亞,張啟平,董存,等.通過(guò)特高壓直流實(shí)現(xiàn)大型能源基地風(fēng)、光、火電力大規(guī)模高效率安全外送研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2014,34(16):2513-2522. Liu Zhenya, Zhang Qiping, Dong Cun, et al. Efficient and security transmission of wind, photovoltaic and thermal power of large-scale energy resource bases through UHVDC projects[J]. Proceedings of the CSEE, 2014, 34(16): 2513-2522.

[5]汪寧渤,馬彥宏,王建東.大規(guī)模風(fēng)電集中并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的影響[J].電力建設(shè)，2011，32(11)：77-80. Wang Ningbo, Ma Yanhong, Wang Jiandong. Analysis of power system security and stability caused by large-scale wind power grid integration[J]. Electric Power Construction, 2011, 32(11): 77-80.

[6]秦睿,劉海燕,楊萍,等.大規(guī)模風(fēng)電送出能力影響因素分析[J].電力建設(shè)，2013，34(6)：36-40. Qin Rui, Liu Haiyan, Yang Ping, et al. Influential factors of large-scale wind power transmission capacity[J]. Electric Power Construction, 2013, 34(6): 36-40.

[7]馮任卿,張智遠(yuǎn),王亮,等.電網(wǎng)調(diào)峰能力對(duì)風(fēng)電消納能力的影響分析[J].河北電力技術(shù)，2014，33(6)：1-3. Feng Renqing, Zhang Zhiyuan, Wang Liang, et al. Influence analysis on peak load regulation to wind power consumption ability[J]. Hebei Electric Power, 2014, 33(6): 1-3.

[8]陳凌云,康義.南方電網(wǎng)水火調(diào)劑運(yùn)行模式探討[J].水電能源科學(xué)，2013，31(11)：230-233. Chen Lingyun, Kang Yi. Discussion on operation mode for regulation of hydropower and thermal power in China southern power grid[J]. Water Resources and Power, 2013, 31(11): 230-233.

[9]陳謙,劉世宇,曹發(fā)文,等.“十二五”期間云南向南方電網(wǎng)送電曲線研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2011，5(6)：51-54. Chen Qian, Liu Shiyu, Cao Fawen, et al. On the electric power transmission curve from Yunnan to China Southern power grid during the “12thFive-Year” period [J]. Southern Power System Technology, 2011, 5(6): 51-54.

[10]陳漢雄.四川電網(wǎng)季節(jié)性電能外送曲線優(yōu)化[J].中國(guó)電力，2013，46(12)：144-150. Chen Hanxiong. Transmission curves optimization of Sichuan grid’s seasonal electric energy[J]. Electric Power, 2013, 46(12): 144-150.

[11]莫溢.云電送桂的必要性及送電曲線研究[J].紅水河，2013，32(4)：81-83. Mo Yi. The necessity of Yunnan to Guangxi power transmission and study on power transmission curve[J]. HongShui River, 2013, 32(4): 81-83.

[12]中南電力設(shè)計(jì)院, 云南省電力設(shè)計(jì)院, 武漢大學(xué).云南季節(jié)性水電外送方式研究[R].武漢：中南電力設(shè)計(jì)院，2014.

(編輯：張媛媛)

±800 kV UHVDC Planning Operation Curve from Jiuquan to Hunan

ZHONG Sheng1, HUANG Juanjuan1, LI Taijun1, Tian Xin1, XIA Yi2, FAN Xuefeng2, SONG Wenqin2

(1. Central Southern China Electric Power Design Institute (CSEPDI) of China Power Engineering Consulting Group Corporation, Wuhan 430071, China; 2. Gansu Electric Power Company Economic Research Institute, Lanzhou 730050, China)

Vigorously developing and utilizing renewable energy is an important part of the sustainable development of energy and the sustainable economic development strategy in China. ±800 kV UHVDC transmission project from Jiuquan to Hunan with rated transmission capacity of 8 million kW is under construction, which transports thermal power, wind power and solar energy power of Northwest Power Grid. How to achieve the optimization of power transmission, consumption and economic benefit combined with the power delivery characteristics of Jiuquan and the load consumption characteristics of Hunan, it is needed to study the power running curve of UHVDC transmission power. The possible DC power transmission modes of Jiuquan and the consumptive situation and economic benefits of Hunan were analyzed. The ideas and methods of researches on these similar issues were proposed, which could provide technical reference for the operation of the project and important reference for other projects.

DC operation curve; output characteristics; load characteristics; peak load regulation; DC transmission quantity; utilization hours

TM 721.1

A

1000-7229(2015)09-0096-07

10.3969/j.issn.1000-7229.2015.09.016

2015-06-25

2015-08-04

鐘勝(1975)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究工作；

黃娟娟(1979)，女，碩士，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究工作；

李泰軍(1977)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究工作；

夏懿(1974)，男，本科，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究工作；

范雪峰(1972)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究工作；

宋汶秦(1983)，女，碩士，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究工作。