浅析基于梯级水光蓄互补发电系统的安全防护方案

我国现存抽蓄资源丰富,为积极开展水电梯级融合改造,在现有常规水电站的基础上,新建混合式抽水蓄能机组,实现能源绿色低碳转型。以小金川梯级水光蓄互补发电方案进行讨论,分析该方案中各站点在整体环境需满足安全防护要求的情况下如何进行数据交互。     

水光蓄互补联合发电工程施工中压力管道闷头应用研究

春厂坝变速抽水蓄能示范电站是国内首个在已建水电站引水钢管上接入小型抽水蓄能电站的梯级水光蓄互补联合发电工程。在工程施工期间,通过采取安装闷头等措施,在有效确保原水电站发电效益的同时,也给水电站运行带来了的安全风险。通过采用压力容器、球形岔管、三维有限元等模型和计算方法对水电站带闷头运行工况安全性进行复核,总结分析了闷头运行情况,为常规梯级小水电改造为水光蓄互补联合发电系统时,确保原水电站经济效益和运行安全提供了解决思路。     

梯级水光蓄互补联合发电智能调度系统在小金川流域的应用

四川西南地区水电和光伏资源丰富,针对区域电网内光伏的频繁性波动,利用水电的调节库容与可变速抽水蓄能机组的快速调节能力抑制补偿光伏电站的出力波动,可达到多能互补的目的。特别是在上级电站尾水直接汇入下级电站库区的首尾衔接梯级水电,具有呈流域性的连续可调库容,与光伏的智能调度互补具有重要的工程应用价值。本文主要介绍了梯级水光蓄互补联合发电智能调度系统在小金川流域的应用。     

梯级水光联合发电系统短期优化调度模型

为解决光伏电站出力可调度性弱的问题,充分挖掘已有梯级水电的调蓄能力,构建了梯级水光联合发电系统短期优化调度模型,实现梯级水光调度计划联合制定。该模型以梯级水电耗水量最小为目标,综合考虑光伏预测出力、水库运行和电网调度等约束,通过适当的模型简化和线性化方法,将原非线性模型转换为标准的混合整数线性规划模型。以四川省阿坝州小金县梯级水光联合发电系统为研究对象的计算实例表明,可以利用梯级水电调节能力平抑光伏出力波动和弥补光伏出力预测偏差,提高联合发电系统调度计划的可执行性。     

对水电效益影响最小的水光互补运行方式研究

为解决水光互补之后光伏消纳率低的问题,在水光日内互补调度规则的基础上,充分考虑水电和光伏的互补特性,提出了水光月内互补调度规则,利用梯级水库的可调节性能适应光伏出力曲线。采用水光月内互补调度规则对澜沧江上游西藏段梯级水电站进行了互补后梯级水电站出力过程和光伏消纳率计算,结果表明,水光互补之后,水电与光电的合计发电量从55.835亿kW·h上升到了59.189亿kW·h,互补后的发电增益量为33.54亿kW·h,光伏消纳率提高了20%。     

梯级水电站水光互补系统调峰运行方式研究

针对梯级流域涉及电站数量较多，光伏出力的随机性和不确定性等问题，提出了一种能够考虑机组负荷分配的水电调峰模型。首先，以调峰效益最大为目标，构建了一种水光互补的梯级水电站调峰模型；然后，根据所得梯级电站群日内发电曲线，构建基于调峰模式下的梯级水电站负荷分配模型；最后，针对梯级水电站枯期时对比分析了3种场景下以调峰效益最大模型的水光互补系统调峰优化结果，验证了模型的合理性与有效性。     

水光互补能源基地的多时间尺度优化调度

针对以往水光互补中长期优化调度中未考虑光伏逐时出力的波动性而导致弃光现象严重的问题,建立了以年、月、日为调度周期,逐步递进的水光互补优化模型。该模型采用基于POA的模拟优化算法,建立多时间尺度下的系统发电效益目标,引入光电消纳度量方法,最终确定梯级水电调度方式。以澜沧江西藏段水光互补基地为例,引用3种具有代表意义的典型水文年进行实例分析。结果表明,本调度方式在保障水电效益的基础上,有效提高了平水、偏枯典型年中的光电消纳率,实现了水光系统发电总效益的提升。     

巴基斯坦水光互补项目选址规划分析

为加强中国-巴基斯坦能源领域交流合作，助力中国企业投资参与巴基斯坦水光互补项目建设，有必要对巴基斯坦水光互补项目选址规划开展研究。分析了巴基斯坦的能源现状、水能及太阳能资源条件、电力系统现状、未来电力规划及电力需求等。结果表明：巴基斯坦水能资源和太阳能资源丰富、开发条件优越，且主要河流的梯级水电开发规划工作已有一定基础，具备开展大规模水光互补发电项目规划建设的条件。研究提出以已建水电站为“点”,河流水电规划为“线”,河流周边太阳能资源分布条件为“面”,三者相结合的水光互补项目选址规划思路，并提出两个水光互补推荐项目选址及未来重点推荐规划开发区域。     

中电投世界最大水光电站已发电5.1亿千瓦时

<正>世界最大的水光互补并网光伏项目——龙羊峡水光互补一期工程投产近一年已发电5.1亿千瓦时。所谓"水光互补",就是把光伏发电站和水电站组合成一个电源。龙羊峡水光互补光伏电站最大的优势就是水电与光伏发电协调运行,利用水光互补,通过水电调节后送入电网,从电源端解决了光伏发电稳定性差的问题,龙羊峡水光互补二期530兆瓦并网光伏项目已于8月30日开工建设,项目占地面积11.24平方公里,预计2014     

溪洛渡向家坝梯级水电站联合蓄放水规律分析

传统的梯级水电站联合运行蓄放水是下游梯级水库"先蓄后放",保持高水头运用的方式,但由于没有充分考虑汛期水库发电水头受阻、水头重叠等情况,其结果不一定符合实际。针对溪洛渡和向家坝梯级组合具有上游梯级库容大、水头变幅大、受阻更多、梯级水头重叠较多的特点,并考虑梯级电站的发电特性,采用溪洛渡-向家坝联合优化调度模型,对两电站的蓄放水规律进行了研究。结果表明,上游溪洛渡电站先蓄水后放水可减少汛期梯级电站发电受阻程度,提高总预想出力,有利于提高梯级电站的发电量。     

水光互补电站建设分析

以龙羊峡水光互补并网光伏电站为例,分析水光互补电站建设的条件及关键问题,利用水电资源的调节性能优化光伏发电,为电网提供优质电能。     

卡普斯浪二级水电站厂房设计

卡普斯浪二级水电站位于卡普斯浪河中游,是卡普斯浪河梯级水电开发方案的第二个梯级,为引水式电站。由于电站一年内月平均引用流量不均,枯水期时流量较小,使得厂房设计具有很强的代表性。该电站设置两大一小3台机组,枯水期时小机组运行范围仍在最优效率区附近,避开了机组振动区,保证了机组高效、稳定、安全运行。主要介绍了电站机组台数、厂区布置、主要尺寸的确定、主副厂房布置等。     

利用已建大变幅库水位水电梯级建设混合式抽水蓄能的可行性研究

利用已建水电梯级新建抽水蓄能电站，是快速满足电力发展需求及消纳新能源的重要手段。为解决已建水库水位大变幅对抽水蓄能定速机组的水头变幅不利影响，以贵州省光马混合抽水蓄能电站为例，根据水库电站及抽水蓄能机组的运行特点，提出以改变水库运行水位为突破口，研究采用定速机组的可行性。分析结果表明，光照水电站水库抬高死水位后，北盘江水电梯级多年平均年发电量增加了0.78亿kW·h,保证出力仅减少4.8%,随着电网负荷的增加，电网有足够的尖峰工作位置满足水电容量的正常发挥；梯级保证出力可满足规范要求。采用定速机组，对原水电梯级作用影响甚微，具有可行性，且建设混合抽蓄可增加双倍调峰能力。该研究成果可供其他类似混合式抽水蓄能电站设计借鉴。     

融合改造的混合式抽水蓄能与风电联合运行短期调度模型

依托规模庞大的常规水电增建混合式抽水蓄能是加快抽蓄发展的重要途径。相比传统抽蓄电站,融合改造的混合式抽水蓄能电站具有水力联系更紧密、抽-发工况转换更复杂、“量调并重”角色更鲜明等显著特点,为探索其运行模式,本文提出一种融合改造的混合式抽水蓄能与风电联合运行短期调度模型。该模型以联合体整体收益最大为目标,以机组为最小调度单元,针对常规机组和抽蓄机组的差异化运行特性分别精细化建模,并引入状态变量实现运行状态的解耦与关联切换。在模型求解方面,通过线性化方法及建模技巧将原模型转换为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)模型,最后在JAVA环境中采用CPLEX工具进行求解。以西南某流域电站为参考构建的应用示例验证了本文模型和求解方法的有效性,可为推进常规水电站的融合改造提供借鉴。     

澜沧江梯级水电站发电与机组检修联合优化研究

澜沧江梯级水电站已建成小湾、糯扎渡两大龙头水库,枯期可发挥补偿调节作用使各梯级能大方式发电运行,传统的枯期水电机组检修模式会对梯级电站发电运行产生较大的影响,因此需要结合水库消落、电力供需、设备检修周期、检修资源等因素统筹安排发电运行和机组检修。通过分析机组检修产生的影响电量,提出了梯级电站发电与机组检修联合优化的梯级等效总发电量最大模型,利用逐次逼近算法嵌套逐步优化算法进行模型求解并进行了实例计算,取得了符合实际的梯级电站发电运行方式及机组检修方案,验证了模型及算法的合理性。     

春厂坝抽水蓄能示范电站建设管理研究

新型电力系统是源网荷储深度融合的高度安全电力系统,研究并掌握具有自主知识产权的多能互补、源网荷储一体化等关键技术,是以新能源为主体的新型电力系统践行“30-60”战略目标的内在要求和必然选择。本文结合国家重点研发项目“分布式光伏与梯级小水电互补联合发电技术研究及应用示范”,以小金川流域春厂坝变速恒频抽水蓄能示范电站建设为依托对已建梯级小水电站改造为变速恒频混合式抽蓄电站的建设管理进行了总结和研究,为下一步国家重点研发项目成果的顺利推广提供了思路。     

大型水电与光伏互补运行的并网优先级研究

合理确定多能互补系统内不同能源的并网优先级对于效能提升具有重要作用。为此，本文提出大型水电与光伏互补运行的并网优先级确定方法。首先，建立长-短期嵌套调度模型对水光互补运行过程进行精细模拟；其次，从发电经济性、资源利用率以及供电可靠性三个维度，建立多能互补效能评估指标体系；最后，设置水电优先、光伏优先、汛期水电优先且非汛期光伏优先三种典型情景，对比效能指标以确定并网优先级。以西藏忠玉水光互补、黄河上游龙羊峡水光互补电站为实例，结果表明：光伏优先并网的运行方式可以更好地发挥多能互补效能。研究结果可为多能互补系统的高效运行提供决策支持。     

流域水电梯级联合优化调度节能减排效应分析

面对气候变化多样、节能减排要求高的新形势,水电开发与运营管理需调整水电梯级调度运行机制、加大流域水电梯级联合调度力度、科学合理安排流域水电梯级在电力系统中的工作位置,以更好发挥流域水电梯级节能减排作用。以流域水电梯级不同调度运行方案为基础,分析各方案下流域水电梯级发电特性的差异及电力系统中其他电源运行方式的变化情况,最终得出流域水电梯级不同运行方案下的电力系统总燃料消耗情况。以某实际流域水电联合调度为例进行验证,结果表明,流域水电梯级发电效益有所减少,但节能减排效果明显。     

乌江梯级水库联合优化调度方案研究

为寻求适合乌江梯级水库群最大发电效益的联合调度方式,对常用的梯级水库联合调度方式、模型建立进行了综合分析,提出以梯级蓄能调度图为指导,辅以水库蓄供水控制线为约束的联合调度方式,并给出了绘制梯级蓄能调度图的方法和步骤。实例分析结果表明,该方法不仅能合理控制水库蓄放水次序和蓄放水量,且调度条件简单,运行灵活,可有效增加梯级总发电效益,具有较好的实际应用前景。     

龙滩水电站地下工程开挖工作完成

4月6日，承建广西龙滩地下引水发电系统工程的1478联营体向龙滩水电开发有限公司报喜——龙滩工程2号尾水岩塞段开挖顺利结束。该工程比合同工期提前47天完成，为第一台机组提前发电奠定了坚实基础。该工程由引水系统、厂房系统和尾水系统组成，是当今世界上最复杂的引水发电系统工程。