抽水蓄能、风力和光伏电站群联合运行研究

摘要

风能、太阳能等可再生能源都是受天然条件制约的间歇性随机性能源，大规模发展风能、太阳能会对电力系统产生较大影响，配套建设抽水蓄能电站，可将随机性电源转化成可靠电源，有效降低对电网的影响。本文主要探讨配套建设抽水蓄能电站技术经济上的可行性。
　　 本文首先分析了抽水蓄能电站工作特性，风电场和光伏电站出力特性和风光互补特性。提出在风电和光伏发电互补的基础上，配置抽水蓄能电站，组成抽水蓄能电站与风电场和光伏电站联合发电的运行模型。为了能够更有效地提高风力发电和光伏发电的稳定性和调度性，需要预报提前一段时间内的风电场和光伏电站的输出功率，采用支持向量机方法预测了光伏发电系统短期输出功率，并取得了较好的预测效果。基于特性分析和功率预测，研究联合运行系统内部抽水蓄能电站的运行规划问题，以联合运行系统效益最大化为目标函数，考虑抽水蓄能电站的库容、电网传输能力等约束条件，建立抽水蓄能电站调度的数学模型，采用遗传算法，研究了联合运行系统中抽水蓄能电站的调度问题。本文最后针对联合模型的特点，采用机会成本的方法，分析抽水蓄能电站的替代效益，定性和定量地分析了静态效益和动态效益。
　　 模型结果表明抽水蓄能同风电、光伏发电的联合运行是开发利用风能资源、太阳能资源的有效途径，不但提高了风电场、光伏电站的效益，同时实现了平滑风电场、光伏电站的功率输出，具有可观的经济效益和社会效益。