[發明專利]一種風光互補電站容量配比的計算方法

在審

• 申請號: 201410170352.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103955763A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 陳祥;汪玉華
• 申請（專利權）人: 云南省電力設計院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

1.一種風光互補電站容量配比的計算方法，其特征是，步驟為：

1）風、光數據

根據《風電場風能資源評估方法》的要求：風電場測風塔測量數據為各采樣高度每秒采樣一次，并自動計算和記錄連續一年的每10分鐘的平均風速；同時，每個高度的數據還包含：溫度、氣壓、風向、10分鐘平均風速、10分鐘內最大風速、10分鐘內最小風速及標準偏差；

而根據《光伏發電工程可行性研究報告編制辦法》（試行）的要求：項目現場太陽輻射觀測站至少連續一年的逐分鐘太陽能的總輻射、氣溫的實測時間序列數據；

由此可見，在進行出力分析之前，首先應將風光數據的采樣時間統一；本方法采用方法如下：

計算光資源數據與風資源數據對應10分鐘數據取其算術平均值，作為與風資源相關時段的同步數據；

2）風電場出力仿真

（1）根據擬采用風機的風速－功率對應數值，擬合出風機出力函數；

（2）根據采集的原始數據及擬合風機功率曲線計算出單位容量風機全年的逐10分鐘發電功率；

（3）輸出單位容量風電場全年逐月發電量、各月逐日發電功率曲線、全年代表日發電功率曲線；

3）光伏電場出力仿真

（1）計算光資源數據與風資源數據對應逐10分鐘數據取算術平均值，作為與風資源相關時段的同步數據；

（2）根據按照球面天文學理論，采用地平坐標系作為基準坐標系，并借助赤道坐標系來進行空間坐標轉換以獲得全年各時刻的太陽高度角和方位角；

（3）根據太陽輻射原理，首先采用Erbs法計算全年逐小時散射輻射量與總輻射的比值，分解出直接輻射、散射輻射、反射輻射；

（4）采用Klein法計算，計算光伏組件傾斜面上的太陽輻射量；?

（5）通過對輻射站采集的環境溫度的校正，計算出光伏組件表面的溫度，再結合光伏組件的參數，計算出單位容量光伏電站全年逐10分鐘發電功率；

（6）輸出單位容量光伏電站全年逐月發電量、各月逐日發電功率曲線、全年代表日發電功率曲線；

4）風光互補電站容量配置優化

（1）分別分析單位容量風電場、光伏電站出力特性；

（2）考慮目前國內風光互補電站的建設存在如下建設模式：

①某類型電站首先建設，建成投產后再規劃另一類型電站的建設；

②兩類電站同時建設，總容量確定；

針對上述電站建設實際情況，本方法對風光互補電站容量配置均可采用如下模式；

（3）風光互補電站利用輸、變電設備的容量，按如下步驟進行選擇；

①提取步驟2、步驟3計算出風電場、光伏電站的全年逐10分鐘發電功率；

②對風電場的容量取值區間為0～1，設定步長為0.2；將光伏電站容量取值為1；分別計算兩類電站不同容量比的全年逐10分鐘發電功率；

③對光伏電站的容量取值區間為0～1，設定步長為0.2；將風電場容量取值為1；分別計算兩類電站不同容量比的全年逐10分鐘發電功率；

④并輸出風光互補電站的出力特性表，包含：光伏電站、風電場、風光互補電站的逐月最大出力、最小出力、平均出力的參數、全年出力曲線、全年逐月發電量、各月逐日發電功率曲線、全年代表日發電功率曲線；

（4）根據輸出參數及曲線對各容量配比的風光互補電站進行分析，以風光互補電站容量最大、輸變電設備容量最小作為判斷依據，選擇風光互補電站的容量配比；

（5）對已選定容量配比的方案，分別計算主設備5％、10％過負荷的概率，根據能量損失是否超過設定值作為判斷依據，考慮是否將容量比降一檔，最終提出規劃電站需加裝的限流設備的選型依據。