风光水多能互补发电系统日内时间尺度运行特性分析

多种能源互补发电协调运行逐步成为未来电力系统的发展方向,对其互补特性进行准确分析也显得尤为重要。结合多能互补发电系统的运行特点,利用互补系数将分系统评价与联合发电系统评价相结合,构建了适用于评价风光水互补特性的指标框架。基于该指标框架,以中国西部某省的风电场、光伏电站和水力发电站为例,对风光水互补发电运行特性进行了分析。结果表明,风光水互补发电系统的有功功率输出特性可以对系统负荷保持良好的跟踪,在日内时间尺度存在较强的互补性。     

风光水多能互补系统研究展望

风光水多能互补系统利用水电机组调整速率快、水库容量灵活性可调等特点,以水电/抽水蓄能作为调节电源,因地制宜,匹配风电、光伏发电,在电源侧通过多能互补解决新能源发电波动性和不稳定性的问题。基于水电/抽蓄的快速灵活性调节,可提高风电、光伏输出电能质量,降低对电网的冲击,增加新能源并网消纳,提升水电站送出线利用率和经济效益,建立了零碳清洁能源互补系统。本文综述了风光水多能互补系统研究现状、存在的问题,并提出了未来发展趋势。     

水风光多能互补发电调度问题研究现状及展望

以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展,未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分,是兑现碳减排承诺的现实选择。该文简要分析了我国清洁能源发电的发展概况及典型水风光互补实际工程,提炼总结了互补系统发电调度面临的关键问题,包括大规模风光电站群以何种形式参与调度、间歇性时空发电规律如何描述、风光电站群与水电站群在长期、短期等时间尺度上如何协调运行;针对这些问题系统综述了国内外水风光互补协调研究方法及特点,并从风光电站集群汇聚、集群出力描述、及集群模式下水风光互补系统长期、短期协调建模与求解思路,阐述了技术实现过程,期望为我国多能互补工程实际运行提供切实可用的技术手段,助力“碳达峰、碳中和”目标。     

水风光互补适应性调度的集合卡尔曼滤波方法北大核心CSCD

水风光互补是实现能源转型、助力碳中和的重要途径。传统的水风光互补中长期调度模型,忽略了气候变化和人类活动引起的水风光资源变异,得到的静态调度规则难以适应变化环境。为此,本研究采用集合卡尔曼滤波技术开展适应性调度研究。首先进行确定性优化调度,得到最优运行轨迹;其次识别调度函数的决策变量与自变量,构建线性调度函数;最后采用集合卡尔曼滤波动态更新调度函数的参数,形成适应性调度规则。以锦屏一级水电站及周边风、光电站为实例,研究表明适应性调度规则较常规调度和静态调度,在检验期年均发电量分别提高6.45亿k W·h和0.53亿k W·h,说明论文所提方法可有效追踪最优轨迹的变化来适应变化环境。     

水风光多能互补系统中长期功率联合预报

水风光多能互补系统中水电、风电和光电通过打捆的方式并入电网。传统方法通过单独预报水电、风电和光电,然后累加得到水风光系统总功率,存在误差易累积且未考虑水风光时空互补性的问题。为提高系统功率预报精度,首先考虑时空相关性与互补性,在遥相关因子及功率等中选取预报因子;然后基于长短期记忆网络与上下限估计方法构建点预报和区间预报模型;最后实现功率的联合预报。以二滩水风光多能互补系统为实例,研究表明,在检验期,对于总功率预报,联合预报法的点预报纳什效率系数达到0.908,相较于累加预报法提高了0.016,同时区间预报的覆盖宽度综合指标也减少了0.352。提出的预报方法可为水风光互补运行提供技术支撑。     

多能互补智慧园区能源系统优化运行方法

在当前面临能源转型、电力供应紧张以及“碳达峰、碳中和”目标背景下,构建以清洁能源为主的工业园区能源系统,具有节能减排、提高能效水平的重要意义。考虑多能互补和不同类型储能,提出一种智慧园区能源系统优化运行方法。分析工业园区负荷特性与需求,结合不同类型的储能配置,建立工业园区能源系统模型;综合考虑园区能源系统投资成本、负荷需求、能源利用率、电/冷/热储能、季节性需求、分时电价构建优化目标,以年收益最大为目标,提出一种结合BP神经网络与分支定界法的优化运行模型。以某园区为验证对象,相比于传统的园区热电联产模式,提出的智慧园区能源系统优化运行方法能有效地提高清洁能源利用率8%,减少碳排放,提升能源系统的经济效益。     

考虑碳排放成本的风光储多能互补系统优化运行研究

为提高风电、光伏等新能源的消纳能力,提升多能互补微网系统运行经济性,提出了一种风光储多能互补微网系统并网日前调度的优化模型。模型的目标函数变量包括储能电池运行成本、系统弃风弃光成本、削负荷成本以及从上级电网购电成本,同时考虑到系统从上级电网购电将产生碳排放,基于此建立碳排放成本计算模型,并计入目标函数中。约束条件中考虑了储能电池充放电功率和容量、购售电功率平衡以及上级电网交换功率上限等约束。采用粒子群算法对模型进行求解。算例分析结果表明,所建模型能够充分考虑碳排放的环境因素以及系统实际运行特点,通过调节系统与上级电网的交换功率以及储能电池的充放电功率,能在实现系统运行成本最小的同时减少弃风弃光与削负荷情况。     

计及水电站协同的风光机组容量规划方法研究∗

以流域丰富的水风光资源为基础,依托存量水电站调节能力建设一定规模的风电和光伏机组,对于流域可再生能源的集约高效开发具有重要意义.鉴于此,首先对水风光一体化系统的不确定性进行分析和建模;其次,以经济性最优为目标函数,考虑机组运行、消纳率和偏差率等约束条件构建了计及水电站协同的风光机组容量规划模型;最后,依托某水电站实际数据进行了仿真验证.结果表明,采用所提出的规划方法计算得到的风光机组能够与存量水电站形成良好互补,实现一体化消纳,提升流域可再生能源开发的综合效益.     

多能源互补分布式能源系统集成研究综述及展望EI北大核心CSCD

分布式能源系统是能源革命发展的重要载体和推进手段,将在未来能源体系中占据重要地位;同时多能源互补是其发展的主要方向和关键特征,开展多能源互补分布式能源系统相关研究对我国的能源转型具有重要的意义。该文从资源量化表征与需求预测、多能流建模、系统集成与规划、运行优化与主动能量调控、以及能源系统综合评价等5个方面对多能源互补分布式能源系统集成的发展现状进行分析,探讨未来可能的发展趋势和面临的挑战,为多能互补分布式能源系统未来基础及应用研究和行业发展提供一定的参考和建议。     

浅谈水风光一体化在金沙江流域的典型应用

为实现"二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取到2060年前实现碳中和"的目标,非化石能源消费在终端能源消费的占比中需不断提升。金沙江流域风光水资源丰富,具备一定的出力互补特征,依托存量及增量的大中型水电站的调节能力和送出通道,具备"风光水一体化"开发应用的基础和优势。结合金沙江流域的水风光特性和现状分析,对风光水多能互补的优势和应用的关键问题进行了探讨。     

考虑大范围多种类能源互补的中国西部清洁能源开发外送研究

中国清洁能源集中在西部、北部,当地用电负荷小,难以就地消纳,需要在全国范围优化配置。从新能源特性的角度研究中国西部地区风能、太阳能、水能等不同种类清洁能源的互补特性,进而研究多能互补在缓解新能源发电间歇性、随机性、波动性方面的效益,提出一种考虑网络约束与新能源随机特性的时序运行模拟技术,并对中国西部新能源大规模开发情景进行生产运行模拟计算。研究结果表明：建设西北与西南联网通道,可以实现多能互补,改善新能源外送电力品质,提高清洁能源外送通道利用效率。     

大规模消纳风电的常规水电运行方式

在中国风电迅猛发展和大规模接入电网的背景下,结合风电运行特性和电网安全需求,提出了大规模风电接入电网后水电年度运行方式的制定原则和原理,建立了考虑水电调峰对风电消纳贡献的水电运行调度数学模型。以东北电网桓仁水电厂为例,模拟计算了典型来水方式下的水电运行方式,计算结果表明该方法有利于提高电网的清洁能源消纳比例。     

理论线损分压分析及降损对策研究

结合湖南省2011年线损理论计算的结果,从分压线损的角度系统分析线损的分压构成和分压元件构成,全面论述各电压等级理论线损的变化趋势和主要影响因素。针对该省运行方式的特点,进行大水电大发的模拟计算,对比分析运行方式对分压线损的影响。最后结合各电压等级理论线损的实际情况,提出相应的降损措施和建议。     

我国电网降损节能方面的几个关键问题

在电网结构不变前提下,实施电网降损节能的根本办法是实现电网无功优化运行。实现无功优化运行,必须解决降损节能工作所面临的4个关键问题,即重新修订"功率因数调整电费办法"、电网无功优化运行、电网无功动态补偿及开展无功电力市场。介绍这4个关键问题之间的相互关系及具体解决措施。     

含大规模风光电源电力系统随机生产模拟

从电源规划的角度,利用随机生产模拟对新能源接入系统发电成本进行评估。根据风电与光伏电源的自身电源特性及其与电网的相互关系,提出风电与光伏电源参与随机生产模拟的原则。根据所提原则对应提出风功率损失期望及弃风比率2个评价指标。并利用IEEE-RTS测试系统验证了所提原则及方法的有效性与可行性。     

风光互补发电系统的能量管理

为了合理调度风光互补发电系统的能量,并且使风光互补发电系统安全稳定运行,通过调节系统运行方式,实现风光互补发电系统能量平衡。控制光伏电池始终运行在MPPT模式,风力发电系统根据光伏输出功率及负载和蓄电池的需求选择运行方式。将蓄电池电流及负载电流之和与光伏电池输出电流做差作为风力发电控制器的输入给定,经过PI调节后,产生PWM信号控制DC/DC变换器的占空比,实现风力机的功率跟踪控制。仿真结果表明在外界环境变化时系统能够及时准确地响应,满足负载需求,体现了风光互补发电的可靠性。     

基于梯级水电和高载能负荷功率变化主动响应能力的风光容量优化配置

为有效解决高比例风光消纳问题,提出一种基于梯级水电与高载能负荷功率变化主动响应能力的风光容量优化配置方法。设计高载能负荷配合梯级水电平抑风光出力波动的协调框架;通过刻画基于水头变化的不同时刻间梯级水电的功率调节规律以及基于生产过程的冶炼类高载能负荷功率调节特性,构建考虑系统调节能力约束的风光容量最优配置模型,以风光电站投资建设成本、水火电站运行成本、高载能负荷调度成本以及弃风弃光惩罚成本最低为目标确定风光装机容量。湖南某地区仿真结果表明,所提方法能够更好地应对净负荷功率波动,增加风光并网容量。     

干热气候下的光伏电站失配损失研究

在光伏电站的长期运行过程中,光伏组件的匹配损失是影响光伏电站发电性能及效率的重要因素之一.基于典型干热气候的宁夏地区的11个已并网运行5年以上的光伏电站的110块组件的现场测试,通过对光伏电站典型电气结构模型进行分析,建立了评价光伏电站失配损失的电气参数模型,并对各电站组件的衰减及失配损失进行了研究,与Bucciare...     

电网经济运行分析及措施

从电网经济运行的角度提出利用电网改造、组织变压器经济运行、电网运行方式、提高负荷的功率因数、适当提高电网运行电压、提高系统供电负荷率、电网经济调度等方法,以及采取相关降低线损及电网损耗的措施,从而保证电网经济运行。     

风力发电技术发展现状及关键问题

以2007年全球新增风电装机容量及2007年底累计装机容量等数据阐述了世界风电发展的现状,以2007年中国各省风电装机容量数据说明中国风电发展现状,指出了我国风电产业存在的主要问题并提出了相关解决方法.对我国风电事业的发展作了展望.