梯级水电站水光互补发电系统稳定分析

为实现可持续发展,我国在2020年提出了"双碳目标",其中,风电、光伏等清洁能源的开发利用起着举足轻重的作用.新能源项目在"十四五"将会迎来新的一轮发展高峰,未来我国的电力系统将是以新能源电量为主题的新型电力系统,大规模新能源项目接入电力系统将会给电网的稳定运行带来挑战.梯级水电站充分利用梯级水库提高流域水能调节能力,提高电网供电质量.利用流域梯级水电调度灵活、快速适应负荷变化等优势,采用水光互补的模式开发光伏项目,降低大规模光伏项目接入对电网稳定运行的影响.     

龙羊峡水电站水光互补优化调度研究

针对光伏发电大规模并网后水电站如何运行才能有效减小光电不稳定出力对电网造成的影响问题,建立了光伏发电出力预测模型及龙羊峡水光互补短期优化调度模型,采用改进的逐步优化算法对模型进行求解,设置了6种情景分析水光互补效果。结果表明,汛期或非汛期调度期内的龙羊峡水库水位在相应时段允许范围内,优化后的水光互补系统均不存在弃水仅产生少量的弃光。研究成果为光伏大规模并网后的水光互补短期优化调度方式提供了参考依据。     

水光互补发电关键技术与研究展望

水光互补发电技术将具有调节能力的水电站和配套的光伏电站联合起来,达到充分利用可再生能源、构建出力稳定的互补发电系统。为充分研究水光互补关键技术,本文总结了国内外水光互补发电技术的研究现状和示范工程概况,分析了互补系统的出力特性、光伏电站容量优化配置、联合运行调度、运行安全和经济性,并基于此提出了水光互补电站上网电价机制、电网安全和经济性、成套设备研制等方面的未来发展趋势。通过对水光互补关键技术的技术发展、工程示范、研究水平和未来展望,为水光及包括水光在内的多能互补电站的技术研究和工程建设提供借鉴和参考。     

水光互补项目光伏并网运行增益研究

水电站出力可平抑光伏出力波动,将光伏电站并入水电站后,形成的互补式发电可以提高其发电效率.为了研究水光互补项目联合运行后的经济收益,文章考虑了光伏和水电出力受气候和季节影响,结合光电上网标杆电价变化情况,计算水光互补独立运行和联合运行经济收益,采用增量分析法对水光互补项目增益进行评价.对龙羊峡水电站的研究结果表明,联合...     

基于场景特征聚类的水光互补系统优化调度

水电站具有灵活的调节能力,对光伏的波动性具有较好的补偿作用.分析不同场景下光伏的波动特性,利用计入光伏波动性的F-CM聚类算法求得光伏典型出力场景;同时,构建了分别以总出力波动性最小和整体平稳性最优为互补两种不同的控制策略,利用水光出力的互补特性,建立了水光互补发电系统模型.并考虑市场因素,建立了现货电价不确定性模型,...     

龙羊峡水光互补的日优化调度研究

摘要： 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。     

乌江洪家渡水电站水光互补协调运行及其对梯级的影响研究

在考虑电站通道容量下,首次提出“水电归入互补比例”概念和分析方法,将水电站容量和电量按“水电归入互补比例”作为调节光伏的容量和电量,建立水光互补协调运行模型,分析洪家渡配置450MW和540MW光伏装机方案,在光伏电量吸纳率不低于95%时,水电站水光互补协调运行方式;并分析了光伏出力预报彻底失败时和洪家渡非汛期向下游补水时,洪家渡水光互补后对梯级的影响,供类似工程参考借鉴。     

光照水光互补工程过电压计算分析研究

本文根据光照水光互补工程的电气接线方案,结合工程七种运行工况,拟定过电压计算的仿真计算模型,采用电力系统电磁暂态过程模拟软件,分析研究了雷电侵入波过电压、特快速暂态过电压、单相接地故障、甩负荷等故障情况下的工频过电压、断路器三相合闸和单相重合闸时的操作过电压计算成果,为工程安全稳定运行提供可靠的依据。     

基于多层次多维度的水光互补容量优化配置综合评价方法研究

合理配置水光装机容量是构建水光互补系统的关键环节。为有效解决水光互补系统容量优化配置问题,结合水光互补系统利益多元化与评价指标复杂化特性,从配置方案的安全性、环保性、经济性、技术性以及社会性五个方面,采用多层次、多维度的评价体系,提出耦合层次分析法、ELERTRE-Ⅲ、TOPSIS法等多类多准则评价方法,构建综合水光互补系统容量优化配置综合评价模型,有效、全面识别水光互补系统容量最优配置方案。将上述方法应用于LCJ上游西藏段清洁能源基地水光互补系统,验证了所提评价体系、方法及模型的合理性和有效性。结果表明：清洁能源基地水光合理规模配置方案为水电952.5万kW+光伏1200万kW,综合效益最优。研究成果可为水光互补系统容量优化配置、清洁能源资源集约高效利用等提供科学的决策依据。     

考虑调峰主动性的梯级水光互补与火电耦合系统经济调度

为了解决可再生能源大规模并网而引起的电力系统调峰难度增大的问题,根据调峰补偿和分摊,提出一种考虑调峰主动性的梯级水光互补与火电耦合系统经济调度模型。针对多能源耦合系统复杂问题的求解,文中采用分层调度的思想,上层以净负荷波动最小为目标,考虑梯级水电站约束,建立梯级水光互补优化调度模型,并借助帝王蝶优化算法对模型进行求解;下层根据上层的调度结果以系统总调峰成本最小为目标,建立考虑火电深度调峰煤耗特性的经济调度模型,并通过MATPOWER中的MOST工具包以及CPLEX求解。以改进的IEEE 30节点系统进行仿真,结果表明,所提模型能有效提升系统运行经济性与稳定性。     

基于水电调节的多能互补发电系统研究综述

在2030碳达峰和2060碳中和的背景下,大规模的风电及光伏电站即将并网运行.风电和光伏电站的大规模直接并网运行会影响电网的安全稳定运行.水电作为良好的调节电源,与风电及光伏电站联合运行能够有效地消除其对电网稳定性的影响.本文介绍和讨论了国内外研究人员对新能源电站和基于水电调节的多能互补发电系统的研究.包括优化模型,调度策略,容量配置及对水电机组的影响等问题,以作为进一步研究多能互补发电系统的基础.     

通信基站用油光互补能源系统的研究

设计了一种通信基站用油光互补能源系统,其采用光伏发电系统和柴油机互补发电、蓄电池储能的模式,将其应用于缅甸的10个通信基站,并对该能源系统实际工况下的运行数据进行分析。分析结果显示：1)在系统实际运行中,最大功率点跟踪光伏控制器的转换效率可达98%;2)油光互补能源系统的10年平均平准化度电成本(LCOE)仅为采用单一柴油机发电系统时的40.1%;3)与单一柴油机发电系统相比,该能源系统可节省91%的月柴油消耗量。油光互补能源系统实现了对缺电地区通信基站的低成本能源供应,性价比高,实用性强,可在中国西部地区及东南亚国家的通信基站领域大力推广应用。     

光伏逆变器无功调节能力分析与控制策略研究

通过建立光伏逆变器接入配电网稳态分析模型,以接入点运行电压、最大运行电流和SPWM调制控制条件为约束,分析了不同工况下逆变器的无功调节能力。构建接入配电网运行时面向电网电压调整的无功功率控制策略,该策略以控制接入点电压为目标,逆变器通过补偿系统需求的无功对电压进行支撑。构建分布式光伏接入配电网应对配电网负荷变化和光伏注入功率变化引起的电压无功调整仿真实验,验证了该策略的有效性。     

风光互补发电系统基于光伏阵列倾角的设计优化

分析了风力发电系统与光伏发电系统各自的发电特性,介绍了尚义风光互补发电系统的构成,并指出光伏阵列倾角与风光发电互补系统发电量的关系。通过比较尚义县风光互补发电系统的各自功率曲线及发电量曲线,来优化光伏阵列的倾角设计。     

基于用电大数据的光电建筑最佳光伏装机容量的估算研究

为实现碳达峰、碳中和目标,国家大力优化产业结构和能源结构.在建筑能源应用方面,可再生能源电力将是与未来建筑能源需求匹配度最高的一种能源利用形式,光电建筑将成为未来建筑的发展趋势.通过采集企业用电大数据,拟合设备负荷,并结合光伏发电系统输出功率曲线,计算得到光伏电力自用电率最高时的光伏装机容量,使项目的投资收益最大化,大...     

含风—光—水—储互补电力系统的优化调度研究

随着风电和光伏发电大规模接入到电网中,其出力的随机性、间歇性和波动性对电网的安全运行带来巨大挑战。目前电网调度运行时为了确保系统的安全性,会出现大量的弃风弃光现象。但风力发电,光伏发电和水电具有自然互补的特点,利用它们的互补特性可提高电网消纳新能源的能力。提出了含风电、光伏、水电和抽水蓄能的互补发电系统,并分别以系统运行成本最低和互补系统出力波动最小为目标函数建立了两种优化调度模型。最后,算例分析验证了两种模型的合理性和可行性,并说明了互补运行可提高新能源的利用率,同时减少了风电与光伏的波动性对电网的影响。     

基于互补相关原理的实际蒸散发模型估算能力评价

基于洵河流域1961~1986年的逐日气象资料和同期径流量资料,采用基于互补相关原理的实际蒸散发模型（AA模型、GG模型、CRAE模型）分别估算该流域的逐日实际蒸散发量。根据水量平衡法的实际蒸散发计算结果对三种模型的原始参数进行调整,并在不同的时间尺度上对三种模型进行了比较,评估了三种实际蒸散发模型的估算能力。结果表明,采用三种模型的原始参数计算出的实际蒸散发量误差较大;调整原始参数后,各模型对年实际蒸散发量的计算精度大为提高,逐月的估算效果也有不同程度改善;参数调整后的AA模型与GG模型的模拟结果相近,优于CRAE模型的模拟效果;年、月尺度的模型模拟效果综合分析表明GG模型在洵河流域的估算效果相对最佳。     

基于改进拉格朗日算法的风光互补系统优化设计研究

从风光互补系统的经济性出发研究了风光互补系统的优化设计问题。以年度平均电量成本最小化作为目标,将太阳能光伏板面积、风电机组额定功率和蓄电池最大储能容量作为决策变量,构建了风光互补系统优化设计模型,并通过引入互补约束条件,将分段函数转化为连续函数,利用改进的拉格朗日分解法,由上而下分阶段求解模型。实例应用结果表明,利用优化模型计算所得结果在经济性和运算效率上有明显提高,验证了模型的可行性和算法的有效性。     

基于风光互补电力入网的电力系统动态经济调度

为解决风光互补电力入网的不确定性给电网调度带来的影响,文章对其的经济调度问题进行研究。针对火电机组的排污特性引入了环境污染惩罚成本,针对风光电力输出功率的间歇波动性引入了备用容量惩罚成本,在考虑系统供需平衡与机组爬坡率等约束条件的基础上,给出了风光电力互补入网的调度策略,建立了含有风光互补电力的动态经济调度模型;应用一种改进的粒子群算法对所提模型进行求解。最后以IEEE-30节点测试系统为例进行仿真分析,仿真结果验证了所提模型的合理性及算法的有效性,同时也说明了风光互补电力入网能够平抑风电的出力波动,可以在保证系统可靠性的基础上,提高风光电力的并网率。     

基于分时电价的多年调节水库年末消落水位研究

针对梯级水库中多年调节水库年末消落水位优选问题,结合分时电价下梯级水库中长期发电优化调度的特点,建立了分时电价下多年调节水库年末消落水位优选模型,并应用协同进化遗传算法对模型进行了求解.乌江梯级水库实例计算结果表明,该模型与求解方法可靠、合理,为分时电价下梯级水库发电优化调度提供了理论计算依据.