基于峰谷电价的风光储联合运行系统优化调度研究

摘要

风能资源与太阳能资源在时间分布上有天然互补性，与独立的太阳能或者风力发电系统相比，采用风光互补发电系统具有明显的优势，但仍然不能完全解决可再生能源波动性、可靠性等问题。利用大规模储能系统削峰填谷平抑可再生能源功率波动性越来越迫切。为此，针对峰谷电价体系下的风光储混合发电系统提出了一种提高经济性的调度策略，通过配置不同容量的储能系统，提升了混合发电系统的功率平稳性，可靠性和经济性。主要研究内容和成果如下:
　　(1)分析了风光储混合系统各部分发电运行特性，建立了风光储联合发电特性模型。
　　(2)建立了风光储联合调度模型。根据储能系统运行方式和峰谷电价，利用预测发电量和储能系统容量构造分时段目标决策功率输出，优化调度策略。不仅能够有效延长电池寿命，还能增加整个系统经济性。
　　(3)提出了优化配比方案。利用上述方法对小型并网型风光储混合发电系统调度进行仿真，并对不同风力发电光伏发电配置比系统进行不同储能系统容量下的优化分析。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 课题背景和意义

1．1．1 世界可再生能源发电的发展与现状

1．1．2 国内可再生能源发电的现状

1．1．3 储能技术实现可再生能源发电优化运行的意义

1．2 储能技术及风光储运行研究现状

1．3 论文主要内容

第2章 风力发电、光伏发电与储能技术

2．1 风力发电技术

2．1．1 定桨距(失速型)风力发电机组

2．1．2 变桨距定速风力发电机组

2．1．3 变桨距变速风力发电机组

2．2 光伏发电技术

2．2．1 光伏电池组件概论

2．2．2 光伏并网逆变器

2．2．3 光伏方阵运行方式

2．3 储能技术

2．3．1 主要储能方式

2．3．2 储能技术特性比较

2．3．3 储能系统对可再生能源发电的作用

2．4 本章小结

第3章 风光储各部分运行特性分析

3．1 风力发电系统

3．2 光伏发电系统

3．2．1 光伏板方向不同辐射量计算

3．2．2 太阳能发电系统发电量

3．3 发电量分析

3．4 储能系统

3．5 本章小结

第4章 联合运行系统调度策略研究

4．1 运行方式的选择

4．2 峰谷电价分析

4．3 调度模型

4．3．1 发电量预测

4．3．2 功率目标线确定

4．3．3 储能系统充放电控制

4．4 本章小结

第5章 风光储储能系统容量优化分析研究

5．1 功率平稳性优化分析

5．1．1 功率标准差分析

5．1．2 最大功率变化率(30min)分析

5．2 可靠性优化分析

5．2．1 负载缺电率(LOLP)分析

5．2．2 负载电量缺电率(LPSP)分析

5．3 经济性优化分析

5．3．1 分时发电收益ETOU分析

5．3．2 全寿命周期收益(LCP)分析

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 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