含储能的光伏电站并网可靠性评估方法研究

摘要

随着我国能源清洁化的转变，大规模光伏等可再生能源并入电网，光伏发电随机性、间歇性的特点对电网安全运行与电能质量影响较大。因此，正确评价光伏电站的并入电网能力是光伏电站安全接入电网的重要前提，需要正确分析光伏电站并网后对系统的可靠性影响。目前，对光伏电站本身的可靠性评价主要以计算光伏发电置信容量为主，只能得到一个确定的指标用来评价光伏电站的并网可信度。为完善光伏电站并网可靠性评价指标，本文提出一种光伏电站并网可靠性区间计算方法。针对上述问题，本文进行了如下研究:首先，以光伏电站历史发电数据为基础，充分分析电站有功出力的天气特性，采用模糊C均值聚类方法将天气分为晴天、少云、多云、阴雨四种天气类型，建立了考虑天气相关性的光伏电站多状态转移时序模型;其次，在该光伏电站发电模型基础上，建立IEEE-RTS可靠性测试系统，采用序贯蒙特卡罗方法评估光伏电站并网后对系统可靠性指标影响，并提出一种光伏发电并网可靠性限值计算方法;最后，为提高光伏发电并网能力加入储能系统，利用其能量存储能力降低光伏电站有功功率波动率，并运用概率统计中的四分位法提出一种光储发电系统功率带提取方法，在此基础上，提出一种光伏发电系统并网可靠性区间计算方法。结果表明，光伏发电与储能系统相结合的光储发电系统能有效降低光伏发电有功出力波动，提高电站并网能力;光储联合发电系统的可靠性区间计算结果对于评价一座电站的并网能力有重要作用，能够根据光储系统的历史发电数据评估该系统接入电网后的可靠性贡献。在日前电力调度计划制定中，结合气象预测，可以对电站的发电可靠性做出有效的预判断，为调度人员制定计划出力、电力调度提供理论依据。

目录

声明

摘要

1．1 选题背景

1．1．1 光伏发电发展现状与前景

1．1．2 光资源及光伏发电系统

1．1．3 光伏发电并网存在的问题

1．1 光伏发电并网可靠性研究现状

1．3 本文主要研究内容

2．1 引言

2．2 光伏发电天气特性分析

2．3 光伏发电时序建模方法

2．3．1 模糊C均值聚类方法

2．3．2 考虑天气相关性的状态转移模型

2．3．3 ARMA时序模型

2．3．5 光伏发电时序建模步骤

2．4 算例分析

2．5 本章小结

3．1 引言

3．2 蒙特卡罗模拟法

3．2．1 非序贯蒙特卡罗模拟模型

3．2．2 序贯蒙特卡罗模拟模型

3．3 可靠性指标选取

3．4 算例分析

3．4．1 IEEE-RTS79可靠性测试系统

3．4．2 可靠性评估流程

3．4．3 光伏发电并网的系统可靠性限值计算方法

3．4．4 光伏发电对系统可靠性指标的影响

3．5 本章小结

第四章 含储能光伏电站并网可靠性评估

4．1 引言

4．2 储能技术应用现状

4．2．1 典型储能装置介绍

4．2．2 电力系统中储能技术应用

4．3 储能系统控制策略

4．4 光储系统发电特性分析

4．4．1 四分位法

4．4．2 功率数据异常点处理

4．4．3 光储系统功率带提取

4．4．4 实例分析

4．4．5 可靠性区间计算方法

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢