促進新能源消納的混合發(fā)電系統(tǒng)

楊昆，孫磊，房超運，張怡

(1. 上海電力大學(xué) 電氣工程學(xué)院，上海 200090；2. 華北理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河北 唐山 063000)

0 引言

隨著環(huán)境問題逐漸加重，人類對可再生能源的需求逐漸增加，可再生能源發(fā)電裝機容量也迅速增加[1-6]。在各種可再生能源技術(shù)中比較成熟的是太陽能和風(fēng)能，它們廉價、豐富且更利于環(huán)保[7-9]。根據(jù)2020年以前全球太陽能和風(fēng)能安裝數(shù)據(jù)可得最初風(fēng)能裝置的增長速度很快，后來太陽能裝機容量在2013年超過了風(fēng)能。在中國，2019年風(fēng)電光伏發(fā)電裝機容量占全球總裝機容量的45%[10-12]。技術(shù)限制、電網(wǎng)接入管理等問題減少了風(fēng)電機組光伏發(fā)電機組設(shè)備利用小時數(shù)，導(dǎo)致大量新能源得不到利用[13-16]。

為了提高風(fēng)光發(fā)電的可靠性，減少新能源的浪費，本文提出將風(fēng)光發(fā)電和其他形式的能源相結(jié)合。文獻[17-18]考慮到風(fēng)速的統(tǒng)計特征，重點關(guān)注目前風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度。源荷功率具有隨機性，風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電具有一定互補性[19-22]。光熱發(fā)電是收集太陽能和發(fā)電的另一種有前途的技術(shù)。與光伏系統(tǒng)不同，熱能儲存用于光熱發(fā)電。熱能儲存系統(tǒng)比機電存儲或化學(xué)存儲經(jīng)濟得多，而且便于大規(guī)模實施[23]。光熱發(fā)電是一種與其他間歇性能源相結(jié)合的理想發(fā)電技術(shù)[24]。張匯泉等人提出了一種風(fēng)力發(fā)電廠日前調(diào)度策略，該調(diào)度基于雙層數(shù)學(xué)規(guī)劃方法[25]。

以上只研究了獨立運行風(fēng)電和光熱發(fā)電電力系統(tǒng)，并且在風(fēng)電波動時沒有采用額外的措施。本文在混合動力系統(tǒng)中引入了光伏發(fā)電系統(tǒng)和新型的電加熱器。……