不同规模抽水蓄能下风电光电火电联合优化运行(2)
结合上述火电以及风、光电的运行规则,抽水蓄能在库容允许条件下,日时序内应尽可能多蓄水,保证弃风与弃光最小;同时考虑日时序内,受输电线路容量限制,后续时段最大可发电能量,即日时序内“先蓄水后发电”的运行规则。
3 求解方法
目标函数追求输变线路发电量最大,即弃风、弃光电量最小。弃风、弃光时产生的电量公式:
式中:分别表示第i时段风电出力、风电可用容量、弃风出力;分别表示第i时段光电出力、光电可用容量、弃光出力;Piq表示第i个时段所弃电力。
按照上述方法对日时序内出力过程进行处理,即可确定日时序内弃风弃光电力过程。抽蓄电站抽发边界条件公式:
式中:Picc表示抽蓄电站第i时段抽水工况最大出力;Picf表示抽蓄电站第i时段发电工况最大出力。
根据抽蓄电站“先蓄水后发电”的原则,按照下述公式确定抽蓄电站抽水和发电工况运行方式:
4 算例分析
哈密—郑州±800kV特高压直流外送电源方案为风电装机容量8000MW,火电装机容量6600MW,光伏装机容量1250MW;线路输送容量限制8000MW;抽水蓄能装机规模按照风电装机比例(0%、5%、10%、15%、20%、25%)进行测算。
根据前述火电、风电、光电等电源运行规则,配套0%~25%规模比例的抽蓄电站。哈密—郑州±800kV特高压直流外送工程其输电量成果变化如表1所示。
表1 哈密风光火电源外送配套抽水蓄能方案成果表抽蓄电站规模火电利用小时数输电线路利用小时数/h输电线路增加小时数/h弃风、光小时数/h弃风光率/%0%抽蓄3227 426 14.03 5%抽蓄 6336 109 281 9.25 10%抽蓄 6446 218 135 4.45 15%抽蓄 6527 300 26 0.86 20%抽蓄 6547 320 0 0.00 25%抽蓄 6547 320 0 0.00 4380
由表1可知,哈密—郑州±800kV特高压直流外送工程配套的抽水蓄能比例越大,弃风和弃光小时数越小;抽蓄电站规模从0%增加至15%以上时,同等代价条件下,获得的电量效益基本持平,随着抽蓄电站规模持续增加,电量效益越来越小,收益代价比低。
5 结语
文章以哈密—郑州±800kV特高压直流外送工程数据为基础,探讨了不同规模抽水蓄能电站与风电、光电、火电联合运行的可行性和效率。针对风、光电的间歇性和波动性,建立了抽蓄电站和风、光、火电联合优化运行模型。通过模拟实际运行过程,分析不同规模抽蓄电站条件下,哈郑直流外送工程电量变化规律。算例成果表明抽蓄电站占风电装机规模比例在5%~15%时,其电量增加效益较为可观,随着抽蓄电站比例进一步增加,电量效益增加有限。
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文章来源:《水电与抽水蓄能》 网址: http://www.sdycsxn.cn/qikandaodu/2021/0226/469.html
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