本發(fā)明涉及清潔能源多能互補(bǔ)，特別是涉及一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源的廣泛應(yīng)用，光伏發(fā)電因其清潔、低碳的特點(diǎn)得到迅速發(fā)展。然而，光伏發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)。例如，電壓波動(dòng)：由于光伏發(fā)電受日照條件影響，發(fā)電量隨天氣變化而波動(dòng)，這可能導(dǎo)致電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，尤其是在光伏發(fā)電并網(wǎng)比例較高的地區(qū)。這種電壓波動(dòng)可能會影響電網(wǎng)中其他電器設(shè)備的正常運(yùn)行。頻率調(diào)節(jié)困難：光伏發(fā)電系統(tǒng)不具備傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的慣性，無法像傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)那樣對電網(wǎng)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)無法提供必要的頻率支持，這可能導(dǎo)致電網(wǎng)頻率波動(dòng)。電網(wǎng)規(guī)劃與調(diào)度復(fù)雜化：大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)后，電網(wǎng)公司需要重新規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度策略，以適應(yīng)光伏發(fā)電的隨機(jī)性和不可預(yù)測性。這增加了電網(wǎng)運(yùn)營的復(fù)雜性和成本。反向潮流問題：光伏發(fā)電通常在白天發(fā)電，此時(shí)電網(wǎng)負(fù)荷相對較低，可能導(dǎo)致光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能反向輸送至電網(wǎng)，引起潮流方向的變化，對電網(wǎng)的保護(hù)和運(yùn)行控制帶來挑戰(zhàn)。電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)影響：光伏發(fā)電的并網(wǎng)可能會影響電網(wǎng)的保護(hù)系統(tǒng)，如過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)等，需要對現(xiàn)有的保護(hù)策略進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)光伏發(fā)電的特性。電力市場與交易機(jī)制：光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性要求電力市場和交易機(jī)制能夠適應(yīng)可再生能源的特點(diǎn)，包括建立靈活的電力交易機(jī)制和促進(jìn)清潔能源的消納。儲能需求增加：為了緩解光伏發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性，需要增加儲能設(shè)施來儲存過剩的電能，并在需要時(shí)釋放，以平衡電網(wǎng)供需。氣候?yàn)?zāi)害影響：極端氣候和自然災(zāi)害可能對分布式光伏設(shè)施造成破壞，影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并增加維護(hù)和修復(fù)的復(fù)雜性。水電站具有調(diào)峰和調(diào)頻的能力，可以與光伏電站互補(bǔ)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

2、水光互補(bǔ)是一種將光伏發(fā)電和水力發(fā)電相結(jié)合的能源供應(yīng)模式，旨在利用水電站的調(diào)節(jié)能力來平滑光伏發(fā)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性，從而提供一種安全穩(wěn)定且綠色的能源。水光互補(bǔ)利用水電站的有效調(diào)節(jié)能力，能夠根據(jù)光伏發(fā)電的變化快速調(diào)整機(jī)組出力，以確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，這種互補(bǔ)模式對于促進(jìn)光伏并網(wǎng)消納、優(yōu)化國家能源結(jié)構(gòu)具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本發(fā)明提出了一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法，結(jié)合了光伏發(fā)電的間歇性和水電的調(diào)節(jié)性，通過水電站的調(diào)節(jié)能力來平衡光伏發(fā)電的波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、可預(yù)測的電力輸出。

3、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行系統(tǒng)。

4、本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。

5、本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提出一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

6、為達(dá)上述目的，本發(fā)明一方面提出一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法，包括：

7、將光伏電站接入水電站作為水電站的額外機(jī)組，與水電站組合作為水光互補(bǔ)電站接受電網(wǎng)的調(diào)度；

8、構(gòu)建水光互補(bǔ)電站的運(yùn)行策略；

9、根據(jù)水光互補(bǔ)電站的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，選取預(yù)設(shè)時(shí)段數(shù)據(jù)根據(jù)所述運(yùn)行策略進(jìn)行運(yùn)行分析得到分析結(jié)果。

10、本發(fā)明實(shí)施例的大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法還可以具有以下附加技術(shù)特征：

11、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述運(yùn)行策略的數(shù)學(xué)模型：

12、pgn＝0，psn＝(pn-1-psn-1)+psn-1

13、pgn﹥o，psn＝(pn-1-pgn-1)

14、其中，pn為n時(shí)刻系統(tǒng)出力；pgn為n時(shí)刻光伏出力；psn為n時(shí)刻水電站出力。

15、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)水光互補(bǔ)電站的總裝機(jī)容量2173mw，其中水電裝機(jī)容量1670mw，光伏裝機(jī)容量503mw，水電裝機(jī)容量占比76.9％，光伏裝機(jī)容量占比23.1％；通過兩回500kv和三回220kv的電壓等級外送線路，在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)基荷及調(diào)頻、調(diào)峰和事故備用任務(wù)。

16、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述分析結(jié)果，包括：

17、在有光照時(shí)間段內(nèi)，水電的出力曲線隨光伏的出力曲線發(fā)生近似鏡像變化，以維持系統(tǒng)出力不變；

18、在無光照時(shí)間段內(nèi)，水電出力曲線保持系統(tǒng)出力水平。

19、為達(dá)上述目的，本發(fā)明另一方面提出一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行系統(tǒng)，包括：

20、水光互補(bǔ)電站構(gòu)建模塊，用于將光伏電站接入水電站作為水電站的額外機(jī)組，與水電站組合作為水光互補(bǔ)電站接受電網(wǎng)的調(diào)度；

21、運(yùn)行策略構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建水光互補(bǔ)電站的運(yùn)行策略；

22、運(yùn)行分析模塊，用于根據(jù)水光互補(bǔ)電站的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，選取預(yù)設(shè)時(shí)段數(shù)據(jù)根據(jù)所述運(yùn)行策略進(jìn)行分析得到分析結(jié)果。

23、本發(fā)明實(shí)施例的大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法及系統(tǒng)，能夠根據(jù)光伏發(fā)電的變化快速調(diào)整機(jī)組出力，以確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

24、為達(dá)上述目的，本申請第三方面實(shí)施例提出了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：處理器和存儲器；其中，所述處理器通過讀取所述存儲器中存儲的可執(zhí)行程序代碼來運(yùn)行與所述可執(zhí)行程序代碼對應(yīng)的程序，以用于實(shí)現(xiàn)如第一方面實(shí)施例所述的大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法。

25、為達(dá)上述目的，本申請第四方面實(shí)施例提出了一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面實(shí)施例所述的大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法。

26、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)行策略的數(shù)學(xué)模型：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)水光互補(bǔ)電站的總裝機(jī)容量2173mw，其中水電裝機(jī)容量1670mw，光伏裝機(jī)容量503mw，水電裝機(jī)容量占比76.9％，光伏裝機(jī)容量占比23.1％；通過兩回500kv和三回220kv的電壓等級外送線路，在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)基荷及調(diào)頻、調(diào)峰和事故備用任務(wù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述分析結(jié)果，包括：

5.一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)行策略的數(shù)學(xué)模型：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)設(shè)水光互補(bǔ)電站的總裝機(jī)容量2173mw，其中水電裝機(jī)容量1670mw，光伏裝機(jī)容量503mw，水電裝機(jī)容量占比76.9％，光伏裝機(jī)容量占比23.1％；通過兩回500kv和三回220kv的電壓等級外送線路，在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)基荷及調(diào)頻、調(diào)峰和事故備用任務(wù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析結(jié)果，包括：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲器；

10.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-4中任一一項(xiàng)所述的大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種大型調(diào)峰調(diào)頻水電廠水光互補(bǔ)運(yùn)行方法及系統(tǒng)，本發(fā)明的方法包括將光伏電站接入水電站作為水電站的額外機(jī)組，與水電站組合作為水光互補(bǔ)電站接受電網(wǎng)的調(diào)度；構(gòu)建水光互補(bǔ)電站的運(yùn)行策略；根據(jù)水光互補(bǔ)電站的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，選取預(yù)設(shè)時(shí)段數(shù)據(jù)根據(jù)運(yùn)行策略進(jìn)行運(yùn)行分析得到分析結(jié)果。本發(fā)明大幅度提高光伏出力的電能質(zhì)量，使其更為穩(wěn)定、可靠，易于電網(wǎng)接納吸收。調(diào)峰能力上，水電提供容量保證，光電提供電量充足，系統(tǒng)具有良好的調(diào)峰能力。

技術(shù)研發(fā)人員：郝建文,楊建成,敖永強(qiáng),馮昆,陶永林,孔旺來,鄧志坤,秦志友,韋彪,毛家攀,包廣查,楊成毅,普冬,張鵬華,趙紫豪,楊華庚,熊紫維
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能瀾滄江水電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30