基于可信容量的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)特性研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電因其能源的可再生性和清潔性受到到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但是由于它們具有很強(qiáng)的的間歇性和隨機(jī)性，接入系統(tǒng)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性帶來(lái)較大的影響，因此，很有必要對(duì)這兩種新能源發(fā)電接入后對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的容量?jī)r(jià)值在現(xiàn)有的電力規(guī)劃中常常被忽略，從而造成能源的浪費(fèi)。所以對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的可信容量研究具有重要的意義，同時(shí)考慮到風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電具有天然的互補(bǔ)性，本文對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的可信容量及其影響因

2、素進(jìn)行研究。
　　本文首先對(duì)風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站進(jìn)行了可靠性建模。首先，詳細(xì)介紹了對(duì)風(fēng)速進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)的威布爾模型和時(shí)間序列模型，采用了可以保留風(fēng)速季節(jié)性和日變化特性的時(shí)間序列模型進(jìn)行風(fēng)速建模，分析推導(dǎo)了風(fēng)機(jī)的功率輸出特性及其表達(dá)式，并考慮了風(fēng)電機(jī)組的停運(yùn)模型，最終建立了風(fēng)電場(chǎng)的可靠性模型;其次模擬了光伏陣列表面的入射太陽(yáng)輻照度，分別利用時(shí)間序列模型和正弦分段方法對(duì)逐日氣溫與逐時(shí)氣溫進(jìn)行建模，并考慮光伏電池板的能量轉(zhuǎn)換特性對(duì)光伏功率輸

3、出進(jìn)行建模。通過算例分析驗(yàn)證了所建立的風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站可靠性模型的合理性，并且分析研究了風(fēng)電和光伏發(fā)電的晝夜互補(bǔ)性和季節(jié)互補(bǔ)性，且通過對(duì)其概率分布特性的分析驗(yàn)證了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的可行性。
　　其次研究了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電接入系統(tǒng)后對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。介紹了可靠性評(píng)估的基本知識(shí)，重點(diǎn)介紹了蒙特卡洛法的基本原理和分類，總結(jié)了常用的計(jì)算可靠性的指標(biāo)，基于序貫蒙特卡洛法建立了含有風(fēng)光發(fā)電的發(fā)輸電系統(tǒng)的可靠性評(píng)估模型，給出評(píng)估方法和計(jì)算流程。將風(fēng)光

4、發(fā)電接入IEEE-RTS79標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)中，研究了風(fēng)光發(fā)電接入對(duì)系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生的影響:包括風(fēng)光發(fā)電的滲透率，風(fēng)光發(fā)電所接入的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的不同和風(fēng)光發(fā)電同時(shí)接入等因素，分析它們對(duì)系統(tǒng)的可靠性水平產(chǎn)生的影響。
　　最后在前兩章內(nèi)容的基礎(chǔ)上研究了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電接入系統(tǒng)的可信容量。對(duì)比了幾種常用的可信容量的定義和原理，采用等效載荷能力定義新增加能源的可信容量，并在此基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的可信容量和可信度進(jìn)行定義;對(duì)計(jì)算可信容量時(shí)經(jīng)常采用的

5、二分法和弦截法的原理和計(jì)算步驟做出了詳細(xì)介紹，并針對(duì)計(jì)算可信容量過程中，采用二分法的收斂速度慢和采用弦截法在較高計(jì)算精度下出現(xiàn)的不收斂現(xiàn)象，提出了一種混合算法，該算法結(jié)合了二分法和弦截法的優(yōu)點(diǎn)，收斂速度快并且不會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，在較高計(jì)算精度下表現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì);將風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電接入IEEE-RTS79測(cè)試系統(tǒng)中，通過在MATLAB中編程仿真，研究了風(fēng)光裝機(jī)容量配比、風(fēng)光的滲透率以及所接入系統(tǒng)的可靠性水平的高低對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可信容量和可