电力市场下风电与抽水蓄能联合运行优化研究

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  1月7日以来我国爆发大面积雾霾天气,空气污染及石油危机又提到了大众的眼前,风能作为可持续发展的绿色能源日益得到重视,风力发电技术也迅速得到了发展,其发电成本也迅速下降,具有很好的可持续发展和经济上的意义。跟与传统能源发电有很大不同,风力发电不能准确预测和储存。风速变化会导致风电输出波动,从而给电力系统运行造成冲击和影响,间接限制电力系统接受风电容量,制约风力发电的发展。   抽水蓄能发电站是储存电能的一种方式。抽水蓄能电站通过抽水和放水来发电,实现风电场的原始风能在“空间”和“时间”上的重新优化分配。   本文建立了风电与抽水蓄能联合优化系统。首先介绍了风力发电和抽水蓄能发电电站的理论基础,并从经济上分析了风电场配置抽水蓄能电站可以使风电场获得较好的经济效益,而且通过不同的优化改进,经济效益可以更可观。在此基础上,建立了风电与抽水蓄能电站联合优化运行的多目标优化模型,建立的两个目标函数:每天风电场获得最大化的效益和风电场输出功率的标注差最小,然后采用 Pareto遗传算法对联合系统的风电场运行效益和功率输出标准差的倒数最大化(也就是功率最平滑)进行了仿真计算。仿真计算表明,给单独的风电场配置一个抽水蓄能电站后,在提高风电场运行效益的同时,也可以减小风电场功率输出的波动。最后通过权重系数的设定来设置了实际中的最极端两个选择来说明,在实际选择中,若完全考虑功率输出波动,风电场联合系统也能增加效益,相反,若偏重经济效益最大化的时候,功率输出也能满足入网限制。这在一定程度上解决了风电不稳定和不能储存的问题,将有利于提高风电在电力系统中的份额,促进我国风电的发展。
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