风光水互补发电系统发电效率分析

笔者主要探讨风光水互补发电系统发电效率的分析。由于煤石油天然气等资源日益枯竭,清洁能源的利用变得非常重要。风光水互补发电系统是一种将风电、光伏发电、水电结合的发电方式,其发电效率对于清洁能源的发展具有重要意义。笔者首先介绍了风光水互补发电系统的原理和构成,然后分析了不同风光水互补发电系统中各种因素对发电效率的影响。最后,提出了一些提高风光水互补发电系统发电效率的建议,为清洁能源的发展做出一定的贡献。     

风光水互补发电集控系统总体设计初步研究

为缓解风光等新能源并网消纳问题,将集控系统应用于风光水多能源电站群,利用风光水资源互补性实现资源的有效整合,推进能源的综合开发。详细分析了风光水互补发电集控系统的主要功能需求,在功率预测系统、水调自动化系统的基础上提出了风光水多能源综合优化运行,实现多目标风光水互补优化运行调控,提高风光水多能源电站群的安全经济运行水平。分析了监控数据流程,在此基础上,提出了集控系统总体架构,采用分层分布式体系结构,1+N多冗余设计,并从可靠性、安全性、实用性等方面提出了集控系统软硬件配置要求。设计研究可为解决新能源安全稳定经济并网运行提供较好的技术支撑,为类似工程设计提供参考。     

雅砻江水风光互补与梯级水库协调运行研究

雅砻江流域水能、风能和太阳能资源富集,流域将建设成水风光可再生能源综合开发基地。水风光互补运行可以充分利用雅砻江水电站群的调节性能,抑制风电、光伏发电的不稳定性,提高新能源的电能品质,保障新能源规模化开发。水风光互补运行以后,雅砻江干流各梯级水电站水库调度运行方式将发生较大变化。在开展水风光互补运行及系统电力电量平衡计算的基础上,研究水风光互补运行特性,分析水库是否能够协调运行,以及梯级之间如何协调运行。研究表明,可制定上下游同步运行、控制上游梯级调峰的规则,对梯级调度运行加以约束,使水电站能够充分利用调节库容。     

多时间尺度耦合的水风光一体化互补运行研究

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,以水电、太阳能、风电为主的清洁能源迎来了前所未有的发展机遇,水风光一体化开发成为未来能源发展的重要方向。为促进新能源的消纳,同时平抑风光波动对电网安全稳定运行的影响,本文分别以年和日为时间尺度构建了“中长期—短期”多时间尺度耦合的水风光互补调度模型,并采用优化算法进行求解。研究成果表明,模型可通过适当调节水电年内出力过程,促进新能源消纳,并利用其调节能力强和启停迅速的特点,将日内随机波动的风电、光伏互补为稳定安全的优质电源,对水风光一体化互补运行有一定指导意义。     

考虑破坏深度和发电保证率的水风光互补调度规则研究

清洁能源出力的不确定性以及极端气候条件下的脆弱性对电网运行安全的影响越来越突出,提出了同时考虑发电保证率和出力破坏深度的水风光长期互补调度规则生成方法。该方法以发电量最大为目标,考虑水风光联合出力保证率和出力破坏深度,采用混合整数非线性规划方法对水风光进行长时间序列模拟联合调度。在此基础上,采用灰色关联方法筛选输入因子,以各水电站出力作为输出,应用BP神经网络生成水风光互补调度规则。最后,通过实例分析验证了所提模型的有效性,并通过不同风光装机规模、是否考虑破坏深度相关场景模拟分析进一步论证了所提模型的优越性。     

风光水互补系统发电效益-稳定性多目标优化调度

风光水互补系统联合运行是解决风电、光电等间歇性能源消纳的有效方法之一,但互补系统的发电效益与稳定性存在矛盾关系,如何分析系统的出力互补特性并解析效益-稳定性关系是本研究解决的关键科学问题。本研究在雅砻江流域风光水互补示范基地上开展研究工作,采用互补系统总发电量最大、出力过程变异系数最小为目标构建效益-稳定性多目标优化调度模型,采用径流、风速和太阳辐射强度等作为输入,分析调度方案出力互补特性与目标关系。研究结果表明:效益-稳定性目标之间的关系为总发电量越大,变异系数越大,出力过程平稳性越差;互补系统在日内时间尺度上的互补关系为从夜间到日间再到夜间,光电出力从零逐渐增大再变为零,风电出力从大变小再变大,存在日内互补关系,水电能源依靠调节能力可有效互补平抑风电和光电出力。     

计及短期运行特征的水风光互补中长期调度

传统基于旬/月尺度的中长期调度模型难以描述风、光出力随机波动性所诱发的运行风险,无法有效指导水风光互补系统的中长期运行。为此,提出计及短期运行特征的水风光互补中长期调度规则编制方法。首先,构建短期调度模型评估水风光联合运行中的弃电、弃水及失负荷风险;其次,基于短期调度长系列调度样本,提取水电出力与弃电、弃水及失负荷之间的响应关系;最后,将响应关系嵌套在水风光互补隐随机优化调度模型中提取调度函数。以黄河上游千万千瓦级水风光互补系统为研究对象进行验证,结果表明：相比于简化运行策略,所提出的方法能够增加系统发电量6.5%,同时降低失负荷率3.71%。在水风光互补中长期调度模型中嵌套短期运行风险能够降低系统的弃电与失负荷风险,从而有效指导互补系统中长期调度运行。     

考虑预报不确定性的水风光互补系统两阶段决策研究

[目的]水风光资源长期预报精度有限,如何应对风光出力和径流的不确定性是充分发挥多能源协同优势的关键,为此,提出考虑预报不确定性的水风光互补系统两阶段决策方法.[方法]将互补系统长期调度多阶段决策划分为包含面临时段和余留期的两阶段决策,通过余留期能量曲面表征余留期不同库容条件与未来风光出力及径流所能产生的发电效益;讨论不同预报水平下水风光资源预报信息的利用方式,提出余留期能量曲面确定方法,并分析预见期利用长度对互补系统效益的影响,确定最佳预见期利用长度;以基于调度图模拟的互补系统调度结果作为对照,评估不同预报水平下两阶段模型的适用性.[结果]选择雅砻江下游水风光互补系统进行实例研究,结果显示:(1)两阶段模型中基于径流序列映射模型的预报信息利用方式能较好地表征余留期效益;(2)随着两阶段决策模型预见期利用长度的增加,预见期的边际效应显著降低,互补系统最佳预见期利用长度为3个月;(3)与调度图相比,两阶段模型推迟水库蓄水和消落时机并加深消落程度,使得发电效益和出力可靠性在预报水平较高时整体高于调度图.[结论]结果表明:两阶段决策模型能够灵活结合多个预见期的预报信息,实现有限预报信息下的互补系统长期优化调度.     

水风光多能互补系统可靠性评估及敏感性分析

水风光多能互补是促进新能源并网消纳的有效方式。为保证电力系统的可靠性,提出了水风光互补系统的可靠性评估及敏感性分析框架。首先,基于多变量随机模拟方法,模拟了长系列水风光数据;其次,构建了水风光中长期随机优化调度模型,采用随机动态规划求解;最后通过改进的可靠性指标及敏感性分析方法分析了水风光互补系统的可靠性及敏感性。以西北地区某梯级水风光互补系统为研究对象,结果表明：在未来不确定性条件下,水风光互补运行能够有效提升系统的可靠性,且其随着系统中风光总装机容量的增大而降低,当光伏与风电装机比例为3∶7时,互补系统可靠性最佳,相比于风、光装机比例,互补系统可靠性对风光总装机容量更敏感。     

水风光互补系统装机容量配置解析优化及敏感性分析

水风光装机容量优化配置对于提高能源利用效率具有重要意义,但传统的以系统净效益最大为目标的数值模拟方法难以刻画明晰互补系统净效益、装机容量、电价、成本等经济技术参数之间的定量关系。为此,本文提出装机容量配置的解析优化方法。首先构建风光弃电率函数,以精准模拟长时段风光弃电量;然后基于成本-效益模型解析最优装机函数,并采用数值模拟方法检验;最后,对最优装机函数泰勒展开,以评估容量配置中最优装机和互补系统净效益对各经济技术参数的敏感性。以雅砻江流域二滩水风光互补工程为实例,研究结果表明：提出的解析优化方法经检验可精确配置装机容量;最优装机和净效益最敏感的参数均为上网电价,最不敏感参数均为运行维护成本,系统净效益对上网电价敏感性为运行维护成本的4.44倍。研究可为流域水风光互补电站规划设计提供技术支持。     

风光互补供电系统在松子坑水库中的应用

在深圳松子坑水库防恐视频系统中,采用风光互补供电系统,很好地解决了一些偏远地区由于没有220V交流电而无法给视频摄像机供电的问题。介绍了风光互补供电系统的工作原理,分析了松子坑水库视频监控系统采用风光互补系统供电的技术条件,介绍了该供电系统的组网及各部分功能,以及可靠性和效益,通过系统用电量计算验证了：采用风光互补供电能满足系统供电要求,说明风光互补供电系统应用是成功的。     

基于遗传算法的电力系统无功优化

电力系统无功优化问题可归结为求解离散型控制变量和连续型控制变量共存的非线性规划的数学问题。本文将连续型控制变量按一定精度离散化,使问题转化为只含离散型控制变量,从而建立一种新的无功优化的数学模型,并利用遗传算法对该模型进行求解。以IEEE六节点系统为例,介绍了其数学模型的建立和遗传算法求解的方法,并给出了求解过程的程序框图。     

水电系统经济运行中遗传算法初始种群研究

水电系统短期经济运行是一个动态、高维、复杂多约束、有时滞的非线性优化问题。本文建立了更为符合水电系统实际运行情况的数学模型,并利用遗传算法解决该问题。模型充分利用变量间函数关系,选取了合适的变量作为基因,并利用等式约束消除多余变量以最大限度降维,还适当处理不等式约束条件,确定出利于增加初始可行解个数的求解域;引入极端个体以增加个体的多样性,避免交叉变异陷入局部最优。最后通过算例验证表明,通过提高初始种群的质量可以提高最优解的精度。     

关于中国抽水蓄能电站经济运行的一些思考

介绍了中国抽水蓄能电站的发展概况、抽水蓄能电站的功能和经济效益,重点分析讨论了抽水蓄能电站在投资机制、经营模式和电价政策等管理机制方面存在的不科学、不合理之处,以及目前运行中存在的问题,并提出了建议。     

发电企业营销策略试析

我国的电力体制改革已经进入到厂网分开、竞价上网、初步形成电力市场的阶段,作为电力市场的主体发电企业,由于面临着全新的市场环境,如何采取有效的营销策略,对于发电企业在电力市场条件下取得良好的经济效益是至关重要的.主要针对我国目前电力体制改革的形势,对发电企业在电力市场条件下的营销策略进行试析,以期对发电企业的实际工作有更清晰的认识.     

河湖管理范围内渔光互补项目存在的问题与对策

本文通过调研江西省河湖管理范围内渔光互补光伏发电项目开展的实际情况,针对存在的问题,提出相应的对策和建议,为有效开展河湖管理范围内光伏发电项目提供一定的参考依据。     

基于风-蓄协调的蓄能机组发电控制策略分析

基于风电与抽水蓄能电站联合调度模式,分析了风能-抽水蓄能联合发电系统的运行方式,探讨了蓄能机组发电控制策略,并以某实际抽水蓄能电站的库水位为约束条件进行了仿真分析。仿真结果表明,联合发电系统与电网的负荷交换功率能够很好地跟踪负荷给定曲线,在最大程度利用风能的条件下,在一定程度解决了风电的波动与不可调节问题。     

电力系统日发电计划的启发式遗传算法

机组组合是电力系统日发电计划中主要的优化任务,在满足各种约束条件下求得全局最优解是一个比较困难的事情。遗传算法没有充分利用个体基因的有效信息,所以局部搜索能力较弱,而且随机遗传操作产生的大量不可行解,使得遗传算法的收敛能力降低。为了提高算法的全局搜索能力和收敛性,设计了基于局部优化算法的智能变异算子和消除约束冲突的修复算子。结果表明,运用了新算子的启发式遗传算法收敛到最优解的速度有显著提高。