风光水互补发电系统送出能力分析

针对风光水互补发电系统分析了影响系统送出能力的主要因素,构建了以接入风光规模最大为目标的互补送出能力分析模型。以金沙江上游叶巴滩电站及其周边风光资源组成的风光水互补发电系统为例,研究互补送出能力的敏感性。研究表明:系统中风光水出力具有较好的互补性,其中风电与水电的年内互补性最好;系统送出能力对系统送出通道容量最为敏感,对系统允许弃风光率的敏感性次之;当系统风光容量比例取0. 95,允许弃风光率取5%,系统送出通道容量取水电站装机规模224万k W时,叶巴滩电站可接入风光总规模80. 3万k W,可送出风光电量13. 05亿k W·h,系统送出通道利用率可提升6. 65%。     

黄河干流水风光一体化能源综合开发研究

以黄河上中游干流已建、在建、规划的水电站及其周围的风光资源为对象,以水风光电出力特性及互补特性为基础,以风光电接入不增加水电站弃水并按照经济较优控制弃风、弃光率等为原则,开展黄河干流水风光一体化能源配置运行研究,结合互补运行特性、充分利用水电的调节能力、提高输电通道利用效率、统筹本地和外送消纳,在技术可行、经济合理的基础上构建了黄河干流水风光能源配置模型和经济分析模型,通过模型分析计算,提出经济合理的水风光电装机规模配比方案,及黄河干流2025年、2035年水风光一体化发展目标和布局。     

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。     

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。     

考虑避振条件的水风光互补发电系统运行经济性评估

为更加全面、准确评估水电机组在风光水互补发电系统中的经济性表现,本文将水电机组寿命损耗成本纳入机组运行成本,建立以机组运行成本最小、发电量最大、功率负荷偏差最小为目标的风光水互补发电系统经济性评估模型,充分考虑水电机组运行策略的区别,对比机组避振与不避振运行时的系统经济性特征与机组运行特点。基于NSGA-Ⅱ智能优化算法对模型求解,以国内某清洁能源基地为例分析了风光典型出力场景下系统运行经济性。研究结果表明,相比水电机组不避振运行,采用避振运行方式的水风光互补系统虽然发电量和功率与负荷偏差均值分别降低了0.09%(0.02 GWh)和2.10%(1.89 MW),但运行成本均值下降了0.24%(1.71万元)。综合来看,在发电量未有明显提升的情况下,虽然功率与负荷偏差方面不避振运行方式表现较为优越,但由于机组疲劳损耗导致的运行成本显著增加、机组安全问题突出,其综合经济性表现不如避振运行方式。该研究对于优化水风光互补系统中水电机组的运行方式,提高互补发电系统整体经济效益有一定指导意义。     

新能源对清江梯级电站运行影响分析研究

随着我国碳达峰和碳中和目标的提出，以风电、光伏发电为主的新能源将成为我国能源结构优化的主力军。从生产特性来看，新能源发电具有波动性、随机性、间歇性的特点，水电作为调节性能优异的清洁能源，其灵活快速的调峰能力可充分弥补新能源出力的不确定性。在区域电网内，充分利用水电及新能源，实现灵活互补优化调度，是构建清洁低碳多能互补电源体系的大势所趋，但同时，也会给水电的运行方式带来明显影响。以清江梯级电站为例，构建水、风、光互补运行出力模型，分析了新能源对清江梯级电站运行影响。     

基于多Agent的风／光互补发电系统的管理控制系统设计

目前,国内外对风/光互补发电(WPHP)的研究主要集中于风力发电机组的研制及控制、光伏发电单元的研制及控制和风/光互补发电场的优化设计等方面,对风/光互补发电系统管理控制的研究很少.风/光互补发电系统构成复杂,控制难度大.借鉴多Agent思想,采用分散式决策、分布式控制的方式,设计了一种基于Agent的风/光互补发电系统管理控制系统.     

水风光互补系统灵活性需求量化及协调优化模型

利用水电等灵活性调节电源平抑间歇性风光发电是解决新能源规模化并网消纳的重要途径。依托云南电网实际工程,提出灵活性需求量化方法,采用分位点确定了风光电站集群出力概率分布的取值变化区间,生成不同概率的出力场景集,以量化描述面临计划的灵活性需求;集成6种灵活性调节指标,构建了灵活性裕量期望最大和不足期望最小模型,能够动态适应不同场景的水风光互补调度需求。通过实际数据分析了灵活性需求量化的准确性,以及不同来水条件、新能源接入比例、风光装机比例、水电机组特性、调峰需求对灵活性的影响,与预留备用容量方法相比,本文模型能够根据灵活性需求变化给出多类型电源互补调度方案。     

浅谈多能互补清洁能源基地开发规划

从多能互补概念出发，结合当前清洁能源基地开发政策，根据推进增量风光水(储)、探索风光储的思路，梳理了“十四五”顶层设计中关于主要流域和区域的清洁能源基地规划。研究提出多能互补清洁能源基地规划思路，首先，强调送端风光等间歇性可再生能源发电与调节电源互补，分析了多能互补分析计算的难点在于对存量、增量梯级水库电站、抽水蓄能电站水量平衡与发电优化的处理，以及新能源出力代表性、发电特性的准确表达，提出了以经济性最优为主要目标的多能互补容量配置方案比选和多目标联合运行思路；第二，兼顾受端电网实时电力电量平衡，提出了选取典型时段，以小时为步长的电力生产模拟计算要求。     

西藏光水互补发电研究现状与对策

通过分析国内外和西藏光水互补发电技术研究现状,建立光水互补物理模型,探索了光水互补运行模式,并对阿里地区水电站9.6 MW+光伏电站10 MW进行光水互补经济效益可行性分析,针对西藏实际情况提出了建立联合工程技术中心、引进新能源技术人才、利用水电站回填渣场建立光伏电站、大力开发利用光水互补发电技术等建议。     

考虑时空相关性的风光水资源多变量随机模拟

风光水多能互补运行是促进新能源消纳、提升流域资源利用率的一种有效手段。同步模拟风光水资源,可为互补系统的规划设计、运行管理以及风险评估等提供可靠的基础数据。以黄河上游千万千瓦级风光水多能互补系统为例,提出一种考虑时空相关性的流域风、光、水资源多变量随机模拟方法。首先,分析风光水资源的时空相关性,选择径流作为模拟的主变量,风、光电出力作为从变量;其次,采用季节性自回归模型对多个时间截口的径流进行模拟;最后,依据径流与风、光出力的相关性分析,采用Copula联结函数以及条件概率公式对光电出力进行模拟,同时采用季节性自回归模型对风电出力进行模拟。结果表明:所提出的方法能够准确模拟出符合历史统计规律的多变量序列。     

中小型综合牧场风光互补供电系统经济性分析

文章介绍了内蒙古自治区的风、光及畜牧业资源情况,阐述中小型综合牧场风光互补供电系统的技术方案。通过对方案进行经济性分析,认为采用风光互补的供电模式解决中、小型综合牧场的用电问题,在所有可能的解决方案中最为经济。     

基于深度学习的水风光短期随机优化调度研究

我国致力于可再生能源发展,提出水-风-光多能互补系统,因风光能源的不确定性,需实时电网调度调整。文章运用深度学习(DQN)优化系统的短期调度,最大化发电效益。采用拉丁超立方抽样和考虑Kantorovich距离的场景削减技术,反映可再生能源不确定性分布,结合深度强化学习建立多能互补系统短期优化调度模型。模拟实际数据,显示该方法有效解决高维等问题,较于传统方法有显著优势。     

乌鲁木齐地区风光互补发电系统优化研究

风光互补发电系统的设计和运行需要考虑地理位置、气象条件、设备特性和负载要求等因素。目标是合理配置各组件,充分利用两者的互补性,达到提高系统运行可靠性和经济性的目的。本文对乌鲁木齐地区风光互补发电系统进行了优化研究,首先利用气象观测数据分析风能资源和太阳能资源状况,然后根据风力发电机和光伏电池的功率特性分别建立能量输出模型,最后根据最优化理论建立风光互补发电系统优化设计的数学模型,并利用遗传算法进行了求解分析。结果表明本文提出的优化方法具有一定的合理性。     

青海光伏与风力发电出力特性研究

光伏、风力发电出力具有间歇性、波动性和随机性等不稳定特点,为更好掌握风光发电出力特性,从年际、年、月、日时间尺度提出了风光发电出力特性指标体系及互补性指标,并对青海省2014—2016年已建单个风光电站出力过程进行了特性分析。结果表明:受风资源情况及风电出力间歇性等影响,青海省风电的年、月、日发电量变化幅度显著大于光伏电站,而且风光电之间发电出力具有一定的互补性,为电力系统接入大规模风光电后稳定运行提供了技术基础。     

基于水风光一体化开发的黄河上中游水风光资源评价

黄河上中游地区水、风、光等清洁能源资源禀赋优势突出，为高质量推动黄河流域水、风、光一体化建设，实现“双碳”战略目标提供了基础条件。分析了黄河上中游生态环境条件、土地资源条件、水能资源条件，围绕调节能力强的水电站周边地区，开展风能资源、光能资源评价，提出风能资源、光能资源地理分布规律和开发潜力，为水风光一体化基地布局以及多种能源互补研究提供支撑。研究表明：研究区域内分布有自然保护区、水产种质资源保护区、水源保护区、风景名胜区、地质公园、湿地公园等多种类型环境敏感区，土地资源中草地面积最大，其次为耕地面积；上游的宁木特、茨哈峡、龙羊峡、刘家峡、黑山峡水电站，中游的碛口、古贤、小浪底水电站调节能力强，在相应河段具有龙头作用；上游龙羊峡及以上河段、黑山峡河段风光能资源最好，中游河段自上而下风光资源条件逐步变差，风能资源开发潜力3.75亿kW,光能资源开发潜力15.82亿kW。     

雅砻江流域建设风光水互补千万千瓦级清洁能源示范基地的探讨

雅砻江流域沿岸具有丰富的风能和太阳能资源。在雅砻江干流上,水能资源十分丰富,梯级电站规划总装机容量约3 000万k W。建设雅砻江流域风光水互补清洁能源示范基地,可以通过水电站水轮发电机组开度实时调节特性,平抑风电、光电出力变幅及瞬时变率,提升风电、光电电能质量;利用水能与风能、太阳能资源年内互补特性,提高送出通道利用率和开发的综合效益;结合水电建设已有的送出线路、交通、场地等资源,降低投资成本,破解送出瓶颈。风、光、水互补清洁能源基地建设对解决目前新能源开发困境具有重要的创新和示范意义。     

基于模型预测控制的多源自动发电控制系统及运行优化

根据火电站、风电场和光伏电站的动态响应特性,搭建了基于模型预测控制的多源自动发电控制系统模型,并利用粒子群优化算法优化区域内系统的动态响应调节性能。案例分析表明,与优化前相比,多源自动发电控制系统模型能提高系统的动态响应能力,减少区域控制总偏差,减少区域“弃风”、“弃光”,让风光新能源充分发挥调节潜力。     

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。     

光伏电站-水电站互补发电系统的仿真研究

以光伏电站、水电站和调节水库为研究对象,基于能量守恒原理,建立了光伏电站-水电站互补发电系统的数学模型,提出了相应的调度算法,给出了仿真算例。分析了光-水抽水蓄能互补发电和简单互补发电两种运行方案的差异,并探讨了调节水库库容问题。仿真实验结果表明太阳能与水能互补发电效果显著,抽水蓄能互补发电方案具有较高的能量利用率。