抽水蓄能、风力和光伏电站群联合运行研究

【摘要】：风能、太阳能等可再生能源都是受天然条件制约的间歇性随机性能源,大规模发展风能、太阳能会对电力系统产生较大影响,配套建设抽水蓄能电站,可将随机性电源转化成可靠电源,有效降低对电网的影响。本文主要探讨配套建设抽水蓄能电站技术经济上的可行性。 本文首先分析了抽水蓄能电站工作特性,风电场和光伏电站出力特性和风光互补特性。提出在风电和光伏发电互补的基础上,配置抽水蓄能电站,组成抽水蓄能电站与风电场和光伏电站联合发电的运行模型。为了能够更有效地提高风力发电和光伏发电的稳定性和调度性,需要预报提前一段时间内的风电场和光伏电站的输出功率,采用支持向量机方法预测了光伏发电系统短期输出功率,并取得了较好的预测效果。基于特性分析和功率预测,研究联合运行系统内部抽水蓄能电站的运行规划问题,以联合运行系统效益最大化为目标函数,考虑抽水蓄能电站的库容、电网传输能力等约束条件,建立抽水蓄能电站调度的数学模型,采用遗传算法,研究了联合运行系统中抽水蓄能电站的调度问题。本文最后针对联合模型的特点,采用机会成本的方法,分析抽水蓄能电站的替代效益,定性和定量地分析了静态效益和动态效益。 模型结果表明抽水蓄能同风电、光伏发电的联合运行是开发利用风能资源、太阳能资源的有效途径,不但提高了风电场、光伏电站的效益,同时实现了平滑风电场、光伏电站的功率输出,具有可观的经济效益和社会效益。