郑州市风光互补发电经济技术分析

风光互补发电系统是城市利用可再生能源最成熟、最广泛的一种方式。虽然郑州市是太阳能和风能资源都不丰富地区,但根据郑州市风能和太阳能资源特点,通过对风能和光伏发电系统进行经济技术分析后发现,风光互补发电在郑州市仍是有利用价值的。     

风光互补发电系统对配电网可靠性的影响

风能和太阳能的瞬时性和不可控性使风力发电和太阳能发电并网后会对配电网的可靠性指标造成影响。为此,介绍了一种风光互补发电系统,以最小路法对配电网的可靠性进行计算,分析风光互补发电系统对配电网的影响,并分别与单独的风力发电、光伏发电系统进行比较。得出风光互补优化后对配电网的扰动远小于单独的风力、光伏发电系统对配电网扰动的结论。     

风光互补发电系统的应用展望

由于风能、太阳能资源的局限性,需要能满足大部分地区使用的风光互补发电系统,以确保最大限度地使用可再生清洁能源。文章从技术、经济以及环境的角度分析论证适合大规模发展的风力发电系统、太阳能光伏发电及其风光互补发电系统的应用前景。     

风光互补发电系统研究综述

风能和太阳能是地球上取之不尽,用之不竭的绿色、清洁可再生能源。综合利用风能和太阳能资源,发展风光互补发电技术已成为新能源领域研究和发展的趋势。风光互补发电系统就是将风力发电和太阳能光伏发电组合起来所构成的发电系统,主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成。阐述了风光互补发电系统的构成及其各部分特点,提出了系统设计中应注意的几点问题。     

光伏发电对风光柴储小型孤立发电系统可靠性的影响

因风能和太阳能资源具有季节和昼夜上的互补特性,风光柴储小型孤立发电系统可较好地为偏远地区提供电力服务。建立了反映光伏电池板倾斜角变化的太阳能辐射量及功率输出的可靠性评估模型。采用基于well-being模型的蒙特卡罗模拟法评估了风光柴储小型孤立发电系统可靠性。结合算例分析了光伏电池板倾角、光伏发电峰值功率及强迫停运率等因素对系统可靠性的影响。结果可为风光柴储小型孤立发电系统规划、设计和运行提供指导和参考。     

辽宁电网风光互补发电应用研究

风光互补发电是比单独风力发电、单独太阳能光伏发电更加有效的发电方式。采用风光互补组合供电,实现能量之间的相互补充,不仅能提供更稳定的电能输出,还可以在一定程度上削弱风电的反调峰特性。介绍了辽宁省风能、太阳能资源的时间、空间分布情况,并以沈阳地区为例分析光伏发电对电网综合调峰、互补调峰的影响,从而得出结论,对于负荷尖峰出现在10时左右的地区,风光互补对于顶尖峰是有益处的;对于负荷尖峰出现在17时以后的地区,还需要采取其他措施来弥补光伏发电出力曲线的先天缺点。     

风光互补发电系统的可靠性分析

为了分析风光互补发电系统的可靠性,基于RTS标准测试系统,建立了风电场模型和太阳能光伏发电系统模型,分析了风光互补发电系统的可靠性和影响可靠性的因素,分析结果显示,在风能和光伏发电互补作用下,系统的可靠性指标相对于仅接入风电时会有所上,在风光互补发电系统中加入电池储能系统可以提高风力发电系统的可靠性。     

风光互补发电系统应用实例对比分析

风能和太阳能以其清洁、可再生、储量巨大等优势,日益受到人们的广泛关注,但是其波动性又给能量的利用带来困难。利用两种能源在诸多方面的互补特性,可以使能量输出更加稳定。论述了风光互补发电系统的优势,介绍了已经投入运行的国内外典型风光互补发电系统实例,说明风光互补系统的应用越来越广泛,发展前景相当广阔。对比分析了应用于风光互补发电系统的各种储能装置的技术参数、优缺点以及适用范围。说明混合储能可以弥补单一储能方式存在的缺陷,提高风光互补发电系统供电的连续性和可靠性。     

风光互补独立供电系统设计及分析

通过构建一个风光互补供电系统,在满足系统基本性能指标的情况下,以系统投资、运行、可靠性等综合成本最小为目标函数进行寻优.在计算过程中充分考虑了风速和光伏的具体模型.通过寻优结果进行对比分析,说明因为光伏电池-风能混合供电系统结合了风机和光伏电池2种不同的电源,相比于独立光伏供电系统或者独立风力供电系统,能更好地适应环境变化的要求,相比较于单一电源能较好地提高供电的可靠性.     

分布式风光互补发电系统协调控制的研究

介绍一种分布式风光互补发电系统协调控制方法,对风能发电和太阳能发电的输出功率进行了分析,从风光输出功率特性和电量的角度对两种能量产生的电能进行协调控制,从而达到更加高效利用两种能量的目的。该控制方法在双BUCK电路的基础上使用两级可控开关管,处理器根据实时的风能太阳能以及负荷情况,控制这两级开关管的导通和关断,实时调节风能和太阳能的充电时间比例,从而更有效地利用两种能量。利用Matlab分别搭建了风力发电机、光伏阵列和蓄电池的模型并对该控制方法进行仿真,仿真结果验证了该控制方法的可行性和有效性,为风光互补发电更有效地应用提供了一种新的方案。     

区域性非独立光伏方阵安装倾角的研究

随着光伏发电在我国的广泛应用,光伏阵列的最佳倾角问题也越来越引起人们的重视,在论述独立太阳电池板倾角计算方法的基础上,较为深入的分析了风光互补发电系统中光伏阵列倾角对系统发电的影响,并提出了根据区域性风光互补参数确定太阳能倾角的基本解决办法。     

风光互补混合供电系统多目标优化设计

相比光伏或者风能独立供电系统,光伏电池与风能互补混合供电系统更为经济、可靠,能很好地适应环境的变化.提出一种基于改进微分进化算法的风光互补混合供电系统容量优化配置模型,在满足独立供电系统基本性能指标的前提下,构造出以系统投资成本、运行成本、维持系统供电可靠性等综合成本最小为目标的目标函数.该算法能够根据种群中个体分布情况,采用控制参数自适应调整策略,并利用解群转换操作提高全局寻优能力.算例分析表明,该算法能快速、有效求解混合系统的最优容量配置.     

边远通信基站风光互补发电协调控制系统

文章根据边远地区通信基站的供电特点,结合风光互补发电技术,提出一套适用于边远通信基站的风光互补发电协调控制系统方案。该方案介绍了风光互补发电协调控制系统的组成结构,以及围绕蓄电池的有效充放电和正常运行而开展的协调控制策略。该协调控制系统在保障边远通信基站安全、高效地利用风光互补发电的同时,也为边远地区各类无法接入市电的电力用户合理利用风光互补发电提供了借鉴。     

智能电网下我国风电产业的发展问题综述

阐述了我国风力发电产业发展的现状,从风电场建设和风电装备制造业方面指出存在的主要问题,提出通过发展智能电网技术,统筹规划风电场建设,建立完善的风能产业体系,降低风电成本,借助良好的政策环境,多元化应用风电,发展并网风电的同时发展非并网风电的应用,促进我国风电产业的健康发展。     

基于Bluetooth技术的无线通信在风力发电控制系统中的应用

提出一种基于Bluetooth技术的无线通信在风力发电控制系统中的应用方案,并通过在HDl．5MW变速变桨永磁直驱风力发电机组的实际应用和测试,验证了该方案的可行性和可靠性。为无线通信技术在风力发电控制系统中的应用奠定了基础,也为由于各种因素导致的不适合应用有线通信或基于冗余设计考虑的控制系统提出一种新的途径和解决办法,具有良好的经济和社会效益。     

Assessment of Optimal Power Generation Mix Considering Extensive Variable Renewable Energy and Nationwide Power Interchange through Tie Lines

This paper evaluates the optimal power generation mix considering massive deployment of variable renewable energy and regional power interchange. Japan has initiated the feed‐in‐tariff (FIT) and expected the significant introduction of PV and wind power for energy self‐sufficiency and climate change. However, wind power resources in Japan are concentrated mainly in Hokkaido and the Tohoku region, which are remote from electricity‐consuming areas such as Tokyo, and facilitating the considerable deployment of wind power requires the establishment of inter‐regional power transmission lines. Against these backgrounds, we develop an optimal power generation mix model including regional electricity exchange as a large‐scale linear programming model with 10 million variables and 30 million constraints. The calculation results show that regional grid expansion encourages wind power installation in the Hokkaido and Tohoku regions for power supply to the Tokyo area, where PV power and stationary batteries are alternatively replaced. Grid expansion too promotes the shift of PV installation to the Kyushu and Shikoku regions, which have longer sunshine duration, and interchangeably mitigates PV deployment in other regions through the transport of PV power from those two regions.     

独立型风光互补系统中储能容量优化研究

以独立运行的风光互补发电系统中储能容量最优化为目标,利用风电、光伏以及负荷的发用电预测数据,提出考虑超级电容器和蓄电池内部特性的负荷缺电率LPSP的简化计算方法,并同时考虑负荷最大缺电率和负荷最大瞬时功率缺失两方面来综合确定超级电容器/蓄电池混合储能装置容量的大小.进行了优化软件的编制和算例分析,结果表明,考虑储能系统功率输出能力可以提高储能系统容量优化配置的准确性,而在同时达到满足负荷最大缺电率和负荷最大瞬时功率缺失要求下,混合储能比超级电容器、蓄电池单独储能更加经济.     

大规模风光互补发电系统建模与运行特性研究

建立了大规模并网风光互补发电系统动态分析模型,提出了基于功率变化率改进扰动观察最大功率跟踪算法。风电及光伏系统均采用有功、无功解耦双环电流控制策略。应用静止同步补偿器分析模型的暂态故障电压。含风电、光伏及风光互补运行的电力系统仿真计算验证了该模型的有效性及其功率波动特性和母线电压的暂态影响。仿真结果表明,该风光互补发电系统模型有效降低了输出功率波动,实现了风光系统低电压穿越,确保故障情况下风光系统不脱网运行以及电网安全稳定运行。     

风光互补独立供电系统的多目标优化设计

在风光互补独立供电系统的设计中,如何配置风力发电机、太阳能电池板和蓄电池,在满足负荷需求的前提下,使风能和太阳能资源得到充分利用,负荷的供电可靠性较高,而系统成本最小,这是一个多目标优化设计问题。本文首先建立了风力发电和光伏发电的天气模型,提出了衡量供电可靠性的失负荷概率LOLP、衡量清洁能源浪费的失能量概率LOEP和系统成本等指标,并采用蒙特卡罗仿真进行计算。为了求解这一多目标优化问题,本文提出了一种混沌自适应进化算法(CSEA),新算法的混沌初始种群算子提高了初代种群的多样性,分组选择策略保证了各代中一定数量的劣势个体能参与进化,自适应遗传算子增加了劣势个体的交叉和变异概率,从而避免算法早熟,增强了算法的全局搜索能力。算例表明,CSEA算法比传统单目标遗传算法的结果更加接近实际运行的Pareto优化前端,综合效果更优。另外,与纯光伏、纯风力发电方式比较发现,风光互补供电方式更为合理。可见,采用CSEA算法进行风光互补独立供电系统的优化设计,对于提高供电可靠性,降低成本,减少能源浪费具有非常重要的意义。     

基于风光混合模型的短期功率预测方法研究

准确地预测风力发电及光伏发电的输出功率对提高风光互补供电系统的调度质量具有重要意义。建立了基于BP神经网络的风光混合预测模型,将现有技术中分两次预测的风电功率和光伏功率采用同一个预测模型,同时实现整个区域风电场及光伏电站的输出功率预测,在简化预测方法的同时提高预测准确度。通过某海岛的风电及光伏电站的实际数据验证,计算分析了预测误差。结果表明该方法具有较高的预测精度,对风光混合的功率预测具有一定的学术价值和工程实用价值。