水光互补技术研究及应用

青海省具有优良的太阳能资源和广阔的荒漠化土地资源,具备大规模开发太阳能光伏发电条件。为了实现青海地区光伏发电大规模开发与高原生态保护的共同推进,本文创新性地提出了"虚拟水电"的概念。将光伏电站作为水电站的额外机组,通过水轮发电机组的快速调节作用补偿光伏发电的出力波动,以达到优化光伏发电电能质量的目的。同时,开展了光伏电站对当地生态的影响研究,开展了经济作物种植试验研究,在光伏电站带动高原生态环境建设方面取得了一定成果。     

水光互补发电运行策略研究

大规模光伏发电因其间歇性、波动性和随机性的出力特点,直接并入电网会对电力系统的稳定运行和调峰产生不利影响,经水电补偿后可变为易于电网接受的优质能源。提出3种水光互补发电运行策略,建立最优运行策略的模型,并对格尔木水光互补发电项目的实际分析。仿真结果表明,该运行策略在水光互补发电运行中具有良好的应用效果。     

龙羊峡水光互补光伏电站SCADA解决方案

从我国的光伏电站的发展趋势来看,将来会出现越来越多的超大型光伏电站,在此对超大型光伏电站的数据采集及通讯方式提出一点自己的看法。     

水光互补系统互补特性分析与评价

利用水电机组快速调节性能平滑并网光伏电站出力波动的水光互补系统目前尚无运行特性分析及评价考核方法和标准,以龙羊峡水光互补系统为例,详细介绍了水光互补运行特性,并提出了应用于水光互补系统评价考核的补偿度的方法,通过对该方法的科学性和合理性的理论论证以及在不同天气情况下进行补偿度的试验验证,表明该方法可以科学准确的表征水光互补性能优劣,通过补偿度的评价表明龙羊峡水光互补系统能平滑光伏波动对系统的影响,切实能提高系统稳定水平。     

独立型水光储微电网系统容量优化配置

在地区已有的独立小水电基础上,形成了独立型水光储微电网系统,以满足地区多样性供电需求,并解决因负荷增长产生的小水电供电不足的问题。建立了独立型水光储微电网容量优化配置模型,该模型以初始投资成本及年运行费用成本总和最小为优化目标,以负荷失电率及水电机组启停次数为优化评价指标,综合考虑了系统运行的各种约束条件及能量管理策略,具有一定的适用性。最后,以某地区实际系统为例,利用粒子群优化算法对模型进行求解,验证了所建立模型的有效性。     

龙羊峡水光互补的日优化调度研究

提出了水光2种清洁能源互补发电模型。以水光互补在负荷高峰时段总出力最大为目标函数,综合考虑各种约束条件,构建了水光互补日间调度模型。采用模拟优化的方法求解该模型,结果表明水光互补可以明显提高调峰能力。     

水光互补系统对龙羊峡水电站综合运用影响分析

为了分析水光互补系统对龙羊峡水电站水量电量以及电网运行方式的影响,对光伏电站和龙羊峡水电站发电特性进行分析,并进行水光互补方式电力电量平衡计算和日运行方式模拟计算。结果表明,光伏电站对龙羊峡水电站备用容量、负荷率、水量电量等方面有一定影响,龙羊峡水电站需要同时满足补偿光伏和电网运行要求,运行调度复杂性及难度增加。     

全球最大规模水光互补光伏电站启动并网运行

12月4日,目前全球最大的水光互补项目——黄河水电龙羊峡水光互补320兆瓦并网光伏电站开始启动并网,进行倒送电冲击实验,首批子阵进入试运行阶段。     

基于遗传算法的水光互补光伏电站容量优化研究

基于水光互补原理,提出一种水光互补电站中光伏电站容量优化模型。以实现经济收益最大化为目标,考虑潮流N-1约束、水光互补电站出力约束等条件,采用遗传算法对互补光伏电站容量进行寻优。以龙羊峡水光互补电站为实例进行计算,输出结果符合工程实际。该模型具有较好的通用性,为水光互补光伏电站建设提供了一种有效的规划手段。     

梯级水光蓄互补发电系统实时协调控制策略

梯级水光蓄互补发电系统将梯级小水电(cascade small hydropower plant,CSHP)、分布式光伏(photovoltaic,PV)和抽水蓄能相结合,可平抑PV功率波动、提高其可调度性.针对这种互补发电系统的实时控制问题,首先提出了基于经验模态分解法(empirical mode decompos...     

龙羊峡水光互补光伏电站发电量突破1亿kWh

<正>截至3月1日,中电投黄河公司龙羊峡水光互补光伏电站累计发电量突破1亿kWh,累计达到10 063.013万kWh,上网电量累计达到9 972.061万kWh。该电站自2013年12月6日首台逆变器并网发电以来,电站项目部投入大量人力、精力积极开展缺陷排查、发电量对比分析等工作,通过一系列行之有     

梯级水光蓄系统规划关联模型的建模

梯级水电和光伏电站联合发电系统的建设可以实现水光互补、增加新能源消纳和优化电源的目的。该文针对含有抽水蓄能电站的水光互补系统规划数学建模进行了研究。首先提出了梯级水光蓄关联模型的概念,从物理意义和数学意义两方面进行了分析。作为梯级水光蓄规划问题重要的等式约束条件,关联模型反映了水光时空互补的特点,表现为关于梯级水光蓄各电源容量和地理位置的隐函数形式。推导了关联模型,给出了方程的具体形式。建立了基于潮流等式约束方程、可靠性约束方程等的规划模型,并考虑了多种规划目标的情况。在上述模型的基础上,提出了结合多目标遗传算法、TOPSIS算法及动态规划的模型求解方法,并对一个梯级水光蓄联合发电系统(cascadehydro-photovoltaic-pumped storage hybrid generation system,CHPPS)进行了算例分析,仿真结果表明以关联模型为基础的规划投资合理、收益良好,具有优秀的水光时空互补能力。     

考虑水光协调性与经济性的水电站优化调度

为降低光伏出力波动性、提高水光互补综合系统的电量效益,本文以西藏装机容量最大的藏木水电站与其拟规划的光伏电站为例,选择晴天、阴天和雨天三种典型日,以系统总出力波动平均值表征水光互补综合系统协调性,以水光综合出力电量效益、水电旋转备用补偿效益之和表征系统经济性,建立考虑水光协调性与经济性的水电站机组尺度优化调度模型,在枯水期典型日下,揭示系统协调性与经济性转换关系,分析水电、光伏发电日内运行规律。结果表明：水光互补综合系统协调性与经济性呈现明显的竞争关系,晴天、阴天和雨天三种典型日系统总出力波动平均值由3.5 MW降低至2.5 MW,相应经济效益分别减少0.62%、0.38%、0.22%。研究结果对提升水光互补系统协调性与经济性具有实际指导意义。     

水光互补系统实时电力互补特性应用研究

利用水电机组快速调节性能平滑并网光伏电站出力波动的水光互补系统目前尚无运行特性分析及评价考核方法和标准。以龙羊峡水光互补系统为例,详细介绍了水光互补运行特性,并提出了应用于水光互补系统评价考核的补偿度方法,通过对该方法的科学性和合理性的理论论证以及在不同天气情况下进行补偿度的试验验证,表明该方法可以科学准确地表征水光互补性能优劣。通过补偿度的评价表明龙羊峡水光互补系统能平滑光伏波动对系统的影响,切实提高系统稳定水平。     

水光互补组合等效电厂的短期调峰调度方法

梯级水电站与区域光伏电站互补调度一直是研究的热点问题,为充分发挥不同调节类型水电站对光伏电互补作用,本文提出一种基于等效电厂的梯级水光短期互补调度方法。考虑到区域光伏电站发电特性各异,利用kmeans聚类方法划分多个光伏汇聚区。将梯级各个水电站与汇聚区两两组合进行互补调度,通过3种调峰评价指标分析,找出汛平枯各时期较优的水光组合,形成等效电厂。在此基础上,将等效电厂与梯级其余水电厂作为调度对象,进行联合调峰优化调度。以云南省澜沧江流域5座梯级水电站和大理州7座光伏电站为背景,模拟计算结果验证了本文所提方法的可行性,通过几种模型对比分析,该方法可提升梯级水电站与光伏电的整体调峰效果。     

基于伪微分反馈控制的水光互补微网研究

水光互补微网可以利用水电站的快速出力特性来补偿光伏电站的不稳定出力,使得大量的光伏发电能够被电网消纳.为提高水光互补微网输出功率质量,提出将伪微分反馈控制应用于水轮机功率闭环控制中.考虑到水轮机这类非最小相位系统具有的反调特性,将响应中产生的反调量作为惩罚函数加入适应度函数中并利用惯性递减的粒子群算法进行控制参数的寻优...     

考虑风险与调峰性能的水光互补中长期调度

传统水光互补中长期调度模型未考虑日内运行风险以及系统的调峰特性,高估了系统的互补性能,由此制定的调度规则难以提升互补系统效能。为此,本文构建长短期决策响应函数,用以定量表征中长期水电出力与日内综合风险率、弃电率、调峰性能指标之间的关系;然后,将决策响应函数嵌套到中长期调度模型中,推求考虑日内风险以及调峰性能的水光互补中长期优化调度规则。以忠玉水光互补电站为实例,研究表明：嵌套决策响应函数的优化调度模型可显著提升系统发电量（增加2.61%）以及发电保证率（由46.7%提高到85.7%）,降低系统剩余负荷标准差（降低10.0%）和综合风险率（由9.51%降低到5.43%）,综合效能更优。     

梯级水光蓄互补联合发电关键技术与研究展望

梯级水光蓄互补联合发电技术将梯级小水电、光伏和抽水蓄能密切结合起来,以实现多种可再生能源互补优化。该文总结了近年来可再生能源互补联合发电的研究现状,分析了水光蓄互补模式,从中长期电量互补、短期调度计划互补、实时控制互补三个层面分析了梯级水光蓄互补联合发电面临的科学问题和关键技术。在此基础上,从容量配置与优化规划、联合运行控制与智能调度、变速恒频抽蓄成套设备研制以及应用示范四个方面,提出了梯级水光蓄互补联合发电系统的研究框架,为梯级水光蓄互补发电技术研究和相关工作开展提供了部分思路。     

计及发电量和出力波动的水光互补短期调度

水光互补对解决光伏并网和消纳难题具有重要意义。该文首先系统地将光伏发电出力波动分为固有波动、随机波动和间歇波动三个层次,并首次从提升系统功效的两个方面揭示了水光互补的机理。其次建立兼顾发电量和出力波动的双目标调度模型,并采用嵌套优化法求解,结合光伏发电的出力特征,改进了出力波动的度量方法,提出分阶段波动控制策略,以适应大规模光伏发电的接入。最后以四川省境内小金川河流域梯级电站群及其周边的光伏电站为研究对象,进行案例研究。结果表明在保证发电量的前提下,当接入较小规模光伏发电时,整体波动控制策略和分阶段控制策略都能较好地调节光伏出力波动,但随着光伏规模的增加,后者表现出显著的优势,验证了该策略的合理性。     

中电投国内最大水光互补光伏电站进入机电安装阶段

近日,国内最大的水光互补光伏电站——中电投集团青海龙羊峡水光互补320MW并网光伏电站工程在完成土建工程后,全面进入机电安装阶段。该电站位于青海省海南州共和县境内,是目前国内在建最大的水光互补光伏电站,以一回路330kV接入已建成的龙羊峡水电站联合运行,每年可将4.98亿kWh的绿色能源