面向光伏消納的水-火-光聯合優化調度技術

田雨雨，暢建霞，王學斌，王義民

（西安理工大學 省部共建西北旱區生態水利國家重點實驗室，陜西 西安 710048）

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近年來，光伏發電在國家政策支持下飛速發展，裝機容量逐年遞增，截至2018年年底，我國光伏發電累積裝機容量為1.74 億kW，全年發電量為1 775 億kW·h，占我國全年總發電量的2.5%。在光伏快速發展的同時，光伏大規模接入也為電網調度帶來許多困難。受天氣、云層和溫度等因素影響，光伏出力過程具有隨機性、間歇性和波動性的特點，由此所造成的不確定性與反調峰特性為電力系統帶來了嚴峻的安全問題。因此，研究增加光伏消納的有效措施對實現我國新能源戰略目標具有重要意義。

采取水電和火電與光伏補償調節的方法是目前消納光伏的有效途徑之一[1]，[2]。水電出力變化范圍大、 調整靈活，可以快速響應光伏出力的間歇性、波動性。此外，水光同樣存在季節上的互補性，在枯水期，水電受徑流的季節性特征影響，出力小，但此時光伏電轉換效率較高，出力較大，與水電出力形成互補[3]。火電受自身發電特性限制，盡管調峰能力較差，但仍有一定的補償調節能力，因此在保證電網安全可靠經濟運行的前提下，利用火電補償光伏出力，是避免大量棄光的主要途徑之一。

目前，國內外眾多學者開展了大量相關研究，并取得突出成果。Bhandari B 在微電網中采取水-風-光聯合運行，為邊遠山區供電提供了解決方案[4]。錢梓鋒提出了水光兩電源互補發電模型，采用模擬優化方法進行求解，結果表明，水光互補可以明顯提高電網調峰能力[5]。……