应用多指标评价方法,来有效选择清洁能源的互补方案

武汉加油

风雨同行 共克时艰

随着新能源的快速发展,多种清洁能源互补发电运行在电力系统中逐渐占据重要地位。长沙理工大学电气与信息工程学院、国家电网公司华中分部的研究人员程思举、杨建华、肖达强、姜飞,在2020年第1期《电气技术》杂志上撰文,提出了一种考虑多指标综合评价的多能互补方法。

近年来,风力发电、光伏发电已经成为我国可再生能源利用不可或缺的一部分。当电网接入大量的风电、光伏发电时,高比例的火力发电机组需要作为备用,这不仅增加了系统运行成本,而且可能因为风机、光伏发电系统故障引起大面积停电,对电力系统安全稳定运行造成严重危害。

国内外学者针对清洁能源多能互补方法的研究较为丰富,主要集中在天然气热电冷三联供、多能互补发电的优化调度和容量配置以及清洁能源规划设计等方面。

  • 有学者根据多能互补系数将子系统与综合发电系统结合起来,搭建了一个可以用来评价多种清洁能源互补性的框架。

  • 有学者对贵州省威宁地区及周边区域划分了风电均衡地域,计算了3种不同类型指标,针对该区域提出了一种较优的风电消纳选择。

  • 有学者搭建了一种基于清洁能源发电的时序生产模型,以电网绿色生产及排放所产生的效果最大化为主要方向,综合考虑风光出力和负荷特性,得出了风光最优配比。

  • 有学者选择以风电消纳最大化和运行成本最低为目标,以源荷协调多目标优化模型为基础,在模型求解时采取了差分算法来验证所提方法的效用性。

  • 有学者对规划模型求解时选择了第二代非支配排序遗传算法,同时还提出了一种电网拓展规划方法,并且根据IEEE-6节点系统和巴西南46节点系统来验证方法的效用性,该方法对未来大量可再生能源电力系统的规划具有指导意义。

从上述研究可知,尽管多能互补的发电技术及相关评价指标已有研究,但仍缺乏互补方案的经济性评价,这在一定程度上造成了优选方案的实际可操作难度较大。基于此,长沙理工大学电气与信息工程学院、国家电网公司华中分部的研究人员,从多指标综合评价模型出发,根据灰色预测模型和Weibull分布模拟出风光出力曲线,建立多种能源组合方案;分别建立能源负荷曲线差异度指标、能源组合经济指标和稳定性指标,提出一种考虑多因素影响的综合评价方法。

图5  指标研究框架

研究者以区域A的负荷及周边的4个市的风电和光伏历史数据为算例基础,建立不同能源组合方案,计算不同方案的各项指标值,最后通过多指标综合分析选出最佳的多能互补方案。本方法提供了一种考虑多指标综合评价的多能互补策略,不仅促进了新能源的消纳,还对电网调度部门组合不同能源发电具有重要的示范作用。

以上研究成果发表在2020年第1期《电气技术》杂志,论文标题为“基于多指标评价的清洁能源互补优选策略”,作者为程思举、杨建华、肖达强、姜飞。

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