面向清洁能源消纳的抽水蓄能电站运行方式研究

发布时间：2021-02-05 19:59

　　风电光伏电具有随机波动性和间歇性,为对冲风电光伏电大规模并网的影响,优化抽水蓄能电站运行方式十分有必要。在优先消纳风电和光伏电功率的前提下,以抽水蓄能电站运行后电网剩余负荷均方差最小为目标,建立抽水蓄能电站运行优化模型。然后针对非线性目标函数、含0-1变量和整数变量及时间关联约束复杂特点,提出了一种基于双向切负荷法的抽水蓄能电站运行搜索优化方法。采用湖北电网2019年运行数据,分析了优先消纳风电、光伏电功率后电网剩余负荷特性变化,对白莲河抽水蓄能电站运行方式进行优化。实例结果验证了所提出的模型和求解方法的可行性和有效性。 

【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(12)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

基于双向切负荷法的抽水蓄能电站运行方式计算流程图

电网日用电负荷具有峰谷相间特点。一般讲,22∶00至次日6∶00负荷低,8∶00至12∶00为早高峰,18∶00至22∶00为晚高峰。光伏电站则是夜晚不发电,白天功率随太阳辐射强弱而变。风电出力日内变化比较剧烈,随机性、间歇性显著。电网吸纳风电、光伏电功率后,剩余负荷的日最大负荷、日最小负荷相应降低,但日峰谷差确是有增有减。以2019年为例,湖北电网负荷扣除风电、光伏电功率后得到剩余负荷,逐日计算剩余负荷日峰谷差及日均方差,并与原始负荷进行比较,结果如图 2所示。图2中日峰谷差之差、日均方差之差过程线分别表示扣减风光功率后剩余负荷的日峰谷差、日均方差与原始负荷相应指标的差值。峰谷差之差大于0,表示剩余负荷日峰谷差大于原始负荷的日峰谷差。图3点绘了2019年日峰谷差之差与日均方差之差之间关系。图3 湖北电网2019年负荷日峰谷差之差与日均方差之差之间关系

图2 湖北电网2019年优先消纳风电、光伏电后负荷特性变化从图2、图3可见,日峰谷差之差、日均方差之差均有正有负,波动较大,尤其日峰谷差之差为甚。日峰谷差之差与日均方差之差之间大致呈线性关系。2019年负荷日峰谷差之差和日均方差之差的年均值分别为 -9.0万kW和 -15.6万kW,且全年剩余负荷日峰谷差和均方差小于原始负荷对应指标的天数占全年天数比例分别为57.8%和77.0%,说明风光功率在年内大多数日期内具有一定程度上减少电网日负荷峰谷差,降低日负荷波动性的作用。另一方面,全年剩余负荷日峰谷差和均方差大于原始负荷对应指标的天数占全年天数比例也不低,分别为42.1%和23.0%,尤其是日峰谷差之差的最大值达到189.5 万kW。这说明电网优先消纳风电、光伏电功率后,有可能挤压了火电、常规水电等其他电源的发电空间,导致其他电源的发电调节范围扩大,而且可能性还很高。从剩余负荷日最小负荷进一步降低角度,对火电机组运行或常规水电站也会造成一定压力。极端情况下,导致弃水或弃风、弃光发生。

【参考文献】：
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本文编号：3019493