風(fēng)電光伏電具有隨機波動性和間歇性,為對沖風(fēng)電光伏電大規(guī)模并網(wǎng)的影響,優(yōu)化抽水蓄能電站運行方式十分有必要。在優(yōu)先消納風(fēng)電和光伏電功率的前提下,以抽水蓄能電站運行后電網(wǎng)剩余負(fù)荷均方差最小為目標(biāo),建立抽水蓄能電站運行優(yōu)化模型。然后針對非線性目標(biāo)函數(shù)、含0-1變量和整數(shù)變量及時間關(guān)聯(lián)約束復(fù)雜特點,提出了一種基于雙向切負(fù)荷法的抽水蓄能電站運行搜索優(yōu)化方法。采用湖北電網(wǎng)2019年運行數(shù)據(jù),分析了優(yōu)先消納風(fēng)電、光伏電功率后電網(wǎng)剩余負(fù)荷特性變化,對白蓮河抽水蓄能電站運行方式進行優(yōu)化。實例結(jié)果驗證了所提出的模型和求解方法的可行性和有效性。 

【文章來源】：中國農(nóng)村水利水電. 2020,(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

基于雙向切負(fù)荷法的抽水蓄能電站運行方式計算流程圖

電網(wǎng)日用電負(fù)荷具有峰谷相間特點。一般講,22∶00至次日6∶00負(fù)荷低,8∶00至12∶00為早高峰,18∶00至22∶00為晚高峰。光伏電站則是夜晚不發(fā)電,白天功率隨太陽輻射強弱而變。風(fēng)電出力日內(nèi)變化比較劇烈,隨機性、間歇性顯著。電網(wǎng)吸納風(fēng)電、光伏電功率后,剩余負(fù)荷的日最大負(fù)荷、日最小負(fù)荷相應(yīng)降低,但日峰谷差確是有增有減。以2019年為例,湖北電網(wǎng)負(fù)荷扣除風(fēng)電、光伏電功率后得到剩余負(fù)荷,逐日計算剩余負(fù)荷日峰谷差及日均方差,并與原始負(fù)荷進行比較,結(jié)果如圖 2所示。圖2中日峰谷差之差、日均方差之差過程線分別表示扣減風(fēng)光功率后剩余負(fù)荷的日峰谷差、日均方差與原始負(fù)荷相應(yīng)指標(biāo)的差值。峰谷差之差大于0,表示剩余負(fù)荷日峰谷差大于原始負(fù)荷的日峰谷差。圖3點繪了2019年日峰谷差之差與日均方差之差之間關(guān)系。圖3 湖北電網(wǎng)2019年負(fù)荷日峰谷差之差與日均方差之差之間關(guān)系

圖2 湖北電網(wǎng)2019年優(yōu)先消納風(fēng)電、光伏電后負(fù)荷特性變化從圖2、圖3可見,日峰谷差之差、日均方差之差均有正有負(fù),波動較大,尤其日峰谷差之差為甚。日峰谷差之差與日均方差之差之間大致呈線性關(guān)系。2019年負(fù)荷日峰谷差之差和日均方差之差的年均值分別為 -9.0萬kW和 -15.6萬kW,且全年剩余負(fù)荷日峰谷差和均方差小于原始負(fù)荷對應(yīng)指標(biāo)的天數(shù)占全年天數(shù)比例分別為57.8%和77.0%,說明風(fēng)光功率在年內(nèi)大多數(shù)日期內(nèi)具有一定程度上減少電網(wǎng)日負(fù)荷峰谷差,降低日負(fù)荷波動性的作用。另一方面,全年剩余負(fù)荷日峰谷差和均方差大于原始負(fù)荷對應(yīng)指標(biāo)的天數(shù)占全年天數(shù)比例也不低,分別為42.1%和23.0%,尤其是日峰谷差之差的最大值達(dá)到189.5 萬kW。這說明電網(wǎng)優(yōu)先消納風(fēng)電、光伏電功率后,有可能擠壓了火電、常規(guī)水電等其他電源的發(fā)電空間,導(dǎo)致其他電源的發(fā)電調(diào)節(jié)范圍擴大,而且可能性還很高。從剩余負(fù)荷日最小負(fù)荷進一步降低角度,對火電機組運行或常規(guī)水電站也會造成一定壓力。極端情況下,導(dǎo)致棄水或棄風(fēng)、棄光發(fā)生。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大型風(fēng)光水混合能源互補發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度研究[J]. 張歆蒴,黃煒斌,王峰,馬光文,陳仕軍.  中國農(nóng)村水利水電. 2019(12)
[2]華中電網(wǎng)風(fēng)電出力波動性與典型時序場景[J]. 彭利鴻,余姚果,肖小剛,張祥,梅亞東.  水電與新能源. 2019(11)
[3]考慮相關(guān)性的風(fēng)光抽蓄互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化運行[J]. 李樹林,戴嘉彤,董海鷹,沈渭程,馬喜平.  電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2019(11)
[4]基于改進粒子群算法的風(fēng)光水互補發(fā)電系統(tǒng)短期調(diào)峰優(yōu)化調(diào)度[J]. 張世欽.  水電能源科學(xué). 2018(04)
[5]風(fēng)電-光伏-抽水蓄能聯(lián)合優(yōu)化運行模型建立與應(yīng)用[J]. 馬實一.  供用電. 2018(01)
[6]減少棄水電量的抽水蓄能電站運行方式研究[J]. 劉明浩,王麗萍,李傳剛,王渤權(quán).  水力發(fā)電學(xué)報. 2016(12)
[7]華中地區(qū)風(fēng)電發(fā)展對水電調(diào)度模式的影響[J]. 張祥.  水電與新能源. 2016(06)
[8]以減少電網(wǎng)棄風(fēng)為目標(biāo)的風(fēng)電與抽水蓄能協(xié)調(diào)運行[J]. 鄒金,賴旭,汪寧渤.  電網(wǎng)技術(shù). 2015(09)
[9]大電網(wǎng)平臺下抽水蓄能電站群短期多電網(wǎng)啟發(fā)式調(diào)峰方法[J]. 程雄,申建建,程春田,武新宇,陸建宇,勵剛.  電力系統(tǒng)自動化. 2014(09)
[10]抽水蓄能電站與風(fēng)電的聯(lián)合優(yōu)化運行建模及應(yīng)用分析[J]. 徐飛,陳磊,金和平,劉振華.  電力系統(tǒng)自動化. 2013(01)



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