一、為什么要進行風電能力評估?

我國風電發展迅速，截至2014年底風電裝機容量已超過100gw，但棄風問題十分嚴峻，2014年棄風電量為13tw·h，折合經濟損失65余億元。與此同時，中國政府承諾于2020年風電裝機容量達200gw，需要在未來一段時間內繼續大力發展風電。一個科學合理的風電規劃對于減緩風電棄風問題與維持風電的可持續發展至關重要，而風電消納能力的評估結果可以作為風電規劃的有力依據。

二、影響風電消納能力的因素有哪些?

影響風電消納能力的主要因素可以概括為四個方面：發電側、電網側、用戶側以及機制政策。發電側的影響因素包括風電場的出力特性、系統的裝機結構、常規機組的調節能力、系統的備用能力、系統的調頻能力等;電網側的影響因素包括電網結構以及輸電線路傳輸容量極限;用戶側的影響因素主要包括負荷的峰谷特性以及需求側響應能力等;機制政策主要包括風電的上網電價、風電場發電補貼政策等。這些因素的綜合作用，共同決定了電力的風電消納能力。本文主要考慮技術層面的因素，在風電消納能力評估過程中可綜合考慮多因素的影響。

三、如何進行風電消納能力概率性評估?

風電消納能力評估方法可分為確定性方法與概率性方法兩種。確定性方法通過設定若干典型運行方式、建立邊界條件場景庫的方式來對風電消納能力進行評估，旨在研究典型或極端情況下系統消納風電的能力大小;概率性方法關注于系統內的不確定性要素對風電消納能力的影響，得到概率性的風電消納能力評估結果。

在給定允許棄風容忍度時，本文將風電消納是否成功看作隨機事件。首先，基于風電出力特性分析結果進行風電場出力運行模擬，生成風電出力場景庫;然后，將風電出力場景庫與系統負荷場景庫組合生成系統運行場景;進一步，對各系統運行場景進行系統運行模擬，在模擬中考慮多影響因素的約束;最后，通過統計所有系統運行場景的風電消納情況，可以得到最終的概率性風電消納能力評估結果。

四、該方法具有哪些優點?

該方法可以綜合考慮與風電消納相關的多種因素，主要有調峰能力、調頻能力、負荷跟蹤能力、旋轉備用能力和網絡輸送能力，能夠對風電消納能力進行概率性的多維度評估，通過取舍考慮的影響因素找出制約風電消納的短板因素。另外，本文提供了一個具有通用性的風電消納能力評估框架，電力系統在實際應用中可以根據自身特點，對約束條件進行靈活取舍。

五、基于多場景運行模擬的風電消納能力評估效果如何?

本章采用基于新英格蘭電力系統簡化而得到的ieee39節點標準測試系統來進行算例分析，系統內的兩臺機組分別由兩個風電場取代，風電裝機容量分別為804mw和933mw。運行模擬的約束條件分為如下幾類：基本約束(bc)、調峰約束(prc)、調頻約束(frc)、備用約束(http://hvdc.chinapower.com.cn/membercenter/personarticleimages/10/10390/10390043_1.jpg hspace=5 vspace=5>

case1調整風電出力水平，調整因子的范圍是0.6~1.4，步長為0.2，調整方式是在原風電出力值基礎上乘以調整因子作為新的風電出力，用以模擬風電裝機規模的變化，評估結果如圖1所示，從圖中可見，隨著風電裝機規模的提高，風電消納概率也相應下降，且下降速度隨風電裝機規模的提高而增大;從放大圖中能夠看出，當風電裝機規模不同時，制約風電消納的關鍵因素也不同，具體而言，在調整因子為0.6時，http://hvdc.chinapower.com.cn/membercenter/personarticleimages/10/10390/10390043_2.jpg hspace=5 vspace=5>

圖2展示了case1運行模擬的平均棄風情況，從圖中可以看出，當風電裝機規模較低時，各因素約束下的平均棄風電量差別不大、都較低;當風電裝機規模較高時，gtc制約風電消納的平均棄風電量最高，同時，frc平均棄風電量最低。

case2分別將棄風容忍度與風電出力水平作為分析的第一與第二維度，對第三維度的風電消納概率進行分析，結果如圖3所示，當棄風容忍度為5%時，即能保證風電消納概率在85%以上。