基于日负荷曲线的风光资源互补性评价和容量优化配置

来源 :第一届全国能源与气象学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dashunyy
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  风能和太阳能都是无污染的、取之不尽用之不竭的可再生能源,这两种发电方式各有优点,但风能、太阳能都是不稳定的,不连续的能源,难以提供稳定的电能输出,大规模并网后将对电网产生不可忽视的冲击。我国大部分地区太阳能与风能在时间和地域上都有很强的互补性,利用这种互补性可弥补单独风电或光伏发电系统在稳定性上的缺陷,提高系统利用效率并可减少对电网的影响。并网风光互补发电系统由风力发电机组、光伏发电系统和电网接入系统构成,为了使风光互补发电系统发挥最大的潜能和最佳的发电输出,选择资源互补性最优的地区和合理的容量配置比例是充分发挥风光互补发电优越性的关键。本文首先以测风塔观测资料为基础,计算冬季和夏季典型日轮毂高度风速变化曲线,结合风机功率曲线,得到典型日风机发电功率曲线;以周边气象站逐时辐射观测资料为基础,结合光电物理模型等计算典型日光伏发电功率曲线。以风光互补发电系统总的日输出功率曲线与当地电网日负荷曲线差异最小为优化目标,定义平均离差百分率为指标作为风光资源互补性评价的基础,对风电装机和光伏装机容量比例进行最优化求解,计算该地点的风光互补系统最优的装机容量比例。以容量最优配置后的平均离差百分率值作为衡量某地区风光资源互补性禀赋的指标,即风光互补发电系统日输出功率曲线越贴近日负荷曲线,也就越有利于电网调度,说明该地区轮毂高度风速和斜面太阳辐射强度的日变化特征越适合建设风光互补发电系统,即风光资源互补性禀赋较优。本文选择了湖北省武汉市黄陂某地作为计算实例,以互补系统输出功率曲线最接近武汉市电网冬季和夏季典型日负荷曲线为目标,对该地区的风电/光伏容量比例进行了优化配置设计,分析了该地区地的风光互补性资源禀赋,验证了本文提出的评价和优化方法。
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