風光水多能互補發電系統日內時間尺度運行特性分析

葉 林, 屈曉旭， 么艷香, 張節潭， 王躍峰， 黃越輝， 王偉勝

(1. 中國農業大學信息與電氣工程學院， 北京市 100083； 2. 青海省光伏發電并網技術重點實驗室(國網青海省電力有限公司電力科學研究院)， 青海省西寧市 810008； 3. 新能源與儲能運行控制國家重點實驗室(中國電力科學研究院有限公司)， 北京市 100192)

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化石能源的日益衰竭，促使人們高度關注太陽能、風能、水能等可再生能源[1-2],高比例可再生能源并網成為電力系統的發展方向[3]。然而，風力發電和光伏發電都具有較強的隨機性、波動性和間歇性，大規模風電和光電并網使得電力系統的安全穩定運行面臨嚴峻考驗[4-6]。而水電作為規模大、調節性能良好的電源，可以有效平抑風力發電和光伏發電波動，提高電網對其的消納能力。因此，對風光水互補發電系統的運行特性進行準確分析顯得尤為重要。

現有研究大多集中在風、光、水等單獨發電系統的運行特性，或風光、風水等兩種能源互補發電系統的建模仿真、優化配置、控制策略等方面，針對風光水多能互補發電系統有功功率輸出特性的研究則相對較少[7-10]。風、光、水的有功功率輸出在年內和日內時間尺度均具有一定的互補性，但文獻[11]對其互補特性只是初步探索，分析不夠深入。目前，國內外普遍采用皮爾遜相關系數來衡量不同電源間的相關性[12-13]，但相關系數對信號局部變化相似度的描述并不顯著。一致性指標和互補性指標[14]雖更突出考察不同信號動態變化差異程度，但也僅限于描述某兩個信號間的互補能力,具有一定的局限性。……