[發(fā)明專利]一種基于風(fēng)光平均出力曲線的風(fēng)光儲(chǔ)容量配置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310224153.X
• 申請(qǐng)日: 2013-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN103269091A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅鈞;賈春娟;王磊;蓋東飛;劉科;史朝暉;毛戈;高濤;樊瀟;王葵;李磊;李寧;馬育臨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?/a>;山東大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)光儲(chǔ)容量的配置方法，尤其涉及一種基于風(fēng)光平均出力曲線的風(fēng)光儲(chǔ)容量配置方法。

背景技術(shù)

為了合理利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源進(jìn)行發(fā)電，建立高效的風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)光儲(chǔ)的容量配置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置是非常有必要的。

由于風(fēng)能和太陽(yáng)能的互補(bǔ)性強(qiáng)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補(bǔ)了風(fēng)力和光伏獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)上的缺陷。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電可以降低風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性對(duì)系統(tǒng)造成的影響，提高可再生能源的利用率，有效改善了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電單獨(dú)輸出電力時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的影響。

通常傳統(tǒng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電容量配置計(jì)算，一般是根據(jù)項(xiàng)目地的氣象條件、地理?xiàng)l件、電網(wǎng)條件及負(fù)荷水平等資源情況，首先確定風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量；然后根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容量，計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電的出力情況。再分別計(jì)算在此風(fēng)電場(chǎng)中配置不同容量的光伏電站的風(fēng)光總出力情況；最后，比較不同光伏配置時(shí)的風(fēng)光總出力曲線的波動(dòng)性，根據(jù)風(fēng)光互補(bǔ)效果，總體權(quán)衡比較得出光伏發(fā)電的裝機(jī)容量。

其中，儲(chǔ)能系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)吸收能量并適時(shí)釋放的特點(diǎn),能有效彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的間歇性、波動(dòng)性缺點(diǎn),改善間歇式電源輸出功率的可控性,提升系統(tǒng)穩(wěn)定水平。此外,儲(chǔ)能系統(tǒng)的合理配置還能有效增強(qiáng)風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越功能、增大電力系統(tǒng)的風(fēng)電穿透功率極限、改善電能質(zhì)量及優(yōu)化系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。

但目前在將風(fēng)光發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合時(shí)，其容量配置存在一定的問(wèn)題，主要集中在無(wú)法有效控制兩者間容量配比，使得工程造價(jià)高昂，限制了其應(yīng)用；同時(shí)由于容量配比不合適，使得其無(wú)法滿足平均功率恒定的要求，影響電網(wǎng)供電質(zhì)量。

風(fēng)光儲(chǔ)容量配比不當(dāng)時(shí)的引起的問(wèn)題還包括：一是無(wú)法很好體現(xiàn)風(fēng)光的互補(bǔ)性；二是難以達(dá)到預(yù)先設(shè)定的功率輸出要求，對(duì)電網(wǎng)造成不利影響；三是工程的造價(jià)可能還比較高。特別是目前還沒有一種能實(shí)現(xiàn)輸出平均功率恒定的風(fēng)光儲(chǔ)容量配比計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為解決上述問(wèn)題，提供一種基于風(fēng)光平均出力曲線的風(fēng)光儲(chǔ)容量配置方法，它可提高能源利用率，降低發(fā)電系統(tǒng)的造價(jià)，在滿足風(fēng)光系統(tǒng)平均功率恒定的同時(shí)，風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的造價(jià)達(dá)到最低；并通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)恒平均功率輸出時(shí)的系統(tǒng)最大缺電量，進(jìn)行儲(chǔ)能容量的配置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于風(fēng)光年平均出力曲線的風(fēng)光儲(chǔ)容量配置方法，步驟為：

1）采集當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)、光歷史數(shù)據(jù)，得出單位風(fēng)、光發(fā)電年平均功率曲線，折算出單位風(fēng)、光發(fā)電日平均功率曲線及平均輸出功率；

2）以造價(jià)最低為原則，進(jìn)行風(fēng)、光互補(bǔ)發(fā)電容量配置計(jì)算，確定平均輸出功率恒定的造價(jià)最低的一組風(fēng)光容量配比n_f:n_g；

3）根據(jù)步驟1）得到的單位風(fēng)、光發(fā)電日平均功率曲線以及步驟2）得到的最佳風(fēng)光容量配比n_f:n_g，計(jì)算得到平均輸出功率恒定的最佳風(fēng)光比例下的風(fēng)光互補(bǔ)日平均功率曲線，利用積分峰值法，以滿足最大缺電量為約束條件，計(jì)算實(shí)現(xiàn)平均功率恒定輸出時(shí)所需的儲(chǔ)能設(shè)備容量。

從而確定出輸出平均功率P（單位千瓦）恒定時(shí)，在步驟2）得到的風(fēng)光容量配比n_f:n_g條件下，輸出平均功率恒定為P的風(fēng)光儲(chǔ)系統(tǒng)中，需配置n_f單位容量風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，n_g單位容量光伏發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)為平滑輸出所需的儲(chǔ)能裝置的容量為P_b，單位千瓦時(shí)。

所述步驟1）中，

1a計(jì)算單位風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的日平均功率曲線及平均功率輸出值

根據(jù)該地區(qū)的N年歷史氣象數(shù)據(jù)，按每小時(shí)采集一次數(shù)據(jù)；對(duì)單位風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電功率曲線進(jìn)行預(yù)測(cè)，并折算出單位風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的日平均功率曲線及平均功率輸出值