【摘 要】
:
在“双碳”目标的驱动下,风电、光电等清洁能源的装机容量将不断增长。风、光电固有的波动性和随机性为其并网带来了巨大的压力。水电调节能力强且运行灵活,是非常理想的调峰电源,将水电与风、光电打捆上网,可有效对冲风、光电的随机波动性。因此,实施水风光多能互补,开展水风光多能互补系统的中长期调度研究,对提升互补系统长期运行效益、降低短期运行风险具有重要的科学意义。本文以黄河上游千万千瓦级清洁能源互补基地为研
【基金项目】
:
国家自然科学基金:嵌套短期弃电风险的风光水多能互补中长期调度规则研究(52009098); 国家自然科学基金项目:黄河上游水-光-风多能互补协同机制与效能提升调度研究(U2243216) 中国博士后科学基金(BX20200276,2020M673453); 陕西省教育厅自然科学研究项目(20JK0806);
论文部分内容阅读
在“双碳”目标的驱动下,风电、光电等清洁能源的装机容量将不断增长。风、光电固有的波动性和随机性为其并网带来了巨大的压力。水电调节能力强且运行灵活,是非常理想的调峰电源,将水电与风、光电打捆上网,可有效对冲风、光电的随机波动性。因此,实施水风光多能互补,开展水风光多能互补系统的中长期调度研究,对提升互补系统长期运行效益、降低短期运行风险具有重要的科学意义。本文以黄河上游千万千瓦级清洁能源互补基地为研究对象,开展嵌套短期运行风险的中长期优化调度研究。首先,基于地面观测、电厂实测和模型产品等多源数据,采用风、光出力模型计算了长系列的风、光出力;其次,构建互补性评价指标,评估了水风光三种能源之间的互补性,采用概率分布优选方法确定了径流与风、光出力的概率分布函数;随后,考虑特高压直流输电日运行方式与风、光出力短期预测不确定性,开展水风光多能互补长系列实时与短期调度模拟,评估了弃电、失负荷以及弃水风险,并构建了水电平均出力与弃电、失负荷风险之间的函数关系;最后,建立嵌套弃电与失负荷风险的水风光多能互补中长期优化调度模型,制订了优化调度图、调度函数两种规则,并采用水风光多变量随机模拟数据对两种调度规则进行评价,识别了最优调度规则。本论文的主要工作和成果如下:(1)采用Pearson相关系数、互补率等指标,评价黄河上游水风光之间的日内、年内以及年际互补性,发现风、光出力在日内存在一定的互补性,但在年内和年际呈现出同步性。茨哈峡入库径流和风、光总出力在年内和年际尺度上具有较强的互补性。(2)将风、光出力预测的不确定性引入水风光多能互补系统的经济运行模型中,评估了由不确定性带来的弃电、失负荷及弃水风险,发现水电站弃水量级由大到小依次为:羊曲、班多、茨哈峡;风、光弃电率随着梯级水电出力的增加逐渐减小;互补系统失负荷率随着梯级水电站出力的增加呈现“下降-持平-上升-下降”的趋势。(3)以嵌套弃电风险的发电量最大、发电保证率最高和失负荷率最小为优化目标,建立并求解了水风光多能互补中长期优化调度模型,发现以月末库容V为决策变量、可用能量EA为自变量的调度函数最优。通过对比未考虑风险、仅考虑弃电风险、考虑弃电与失负荷双重风险三种调度情景,发现考虑的风险类型越多,水电电量损失越大,但风险率越低。
其他文献
传感技术是实现电力系统信息采集和状态监测的必要手段。传统应变传感器在电力工业中存在成本偏高、体积大、集成度偏低等问题。柔性应变传感器具备良好的柔韧性、结构多样化和灵敏度高等特点,在一定程度上能弥补传统传感器的不足。本文以低成本熔体纺丝技术为依托,以期进一步提升柔性传感器的灵敏度、稳定性、线性度、和环境适应性。本文以金属铜、石墨和碳纳米管(CNT)填充热塑性聚氨酯(TPU),采用高温油浴熔体纺丝技术
在泵的管路系统中,三偏心蝶阀常作为检修阀门布置在泵的进水管路中,其诱发的脱落涡使得泵的均匀入流假设前提被破坏,导致泵效率下降、运行稳定性降低。因此本文首先开展了全开状态下三偏心蝶阀的力学特征及内部流场分析,对比了不同来流工况下三偏心蝶阀阀板的升阻力特征及尾迹涡特性,重点探究了脱落涡对离心泵水力性能及运行稳定性的影响,阐明了三偏心蝶阀恶化泵运行状态的机理。主要研究内容和结论如下:阀门的升力方向由两种
离心泵在国民经济中占有重要的地位,其内部流动复杂,流动结构丰富。本文以大型导叶式离心泵为研究对象,利用ANSYS软件,基于k-ε湍流模型及Zwart空化模型,提出4种不同导叶数方案与4种不同导叶长度方案,在不同工况对导叶式离心泵全流道进行数值模拟,对设计流量工况进行了空化及非定常计算,分析对比了各方案下离心泵的流场、空化性能及水力稳定性,该研究成果对离心泵导叶数量及长度的选取具有一定的参考价值。主
近年来,采用以超临界有机流体为工质的超临界有机朗肯循环(Supercritical Organic Rankine Cycle,S-ORC)技术凭借其良好的热源匹配性和循环效率,成为中太阳能、工业余热等中低温热源高效利用的重要途径。然而,S-ORC系统内的流体工质在蒸发器内常常需要经历跨临界升温,流体工质在拟临界点两侧物性变化剧烈。在浮升力、热加速等效应的影响下,使其传热过程十分复杂。而且,剧烈的
随着远距离输电系统的发展,超特高压电气设备在其中扮演着越来越重要的角色,但其内部的各类复合绝缘子沿面闪络问题依然存在,亟需对其电气性能进行优化研究。针对复合绝缘子的制备问题,本文采用偶联剂接枝法与等离子体氟化接枝法,对纳米ZnO粉末进行表面改性处理,制备了 20 wt%、25 wt%、30 wt%以及35 wt%四种不同粉末填充量的复合环氧涂层材料,并基于3D 打印工艺,将复合环氧涂层材料等间隔涂
反向电渗析(RED)是一种基于离子交换膜的产电技术,通过控制浓缩电解质溶液中的自由离子有选择的迁移至稀释电解质溶液中的特点来产生可持续的电能。由于实验测量方法和外界条件改变单一的限制,目前对于RED膜堆的产电特性的研究缺乏全面的电化学特征参数支撑,无法进行较为完整和系统性的比较。特别地,发生在离子交换膜表面的浓差极化现象对RED膜堆产电性能影响的实验研究也没有深入开展。此外,以往针对RED膜堆的研
水资源为人类赖以生存的自然资源之一,我国水资源具有水资源量不足、水资源时空分布极为不均等特点,为实现水资源的高效利用与兴利除害目标,建国以来,我国修建了大量水利工程,极大缓解了日益增长的水资源需求问题,有效降低了洪水等水害危机,与此同时,所引起的生态问题也逐渐显著。基于此,本文以石头河水库为例,建立水库生态调度模型,研究水库生态调度问题,主要研究内容为:(1)分析了石头河水库入库断面—鹦鸽站径流特
径流预测是水资源管理、水电站安全经济运行、水库优化调度等众多水资源利用决策的关键,在全球气候变化和人类活动双重因素的共同作用下,流域的降雨、产流、汇流、蒸发等水文特性正在发生新的变化,径流序列呈现高度的非线性和随机性特征,对实现径流序列的科学分析和预测提出了巨大挑战。本论文针对径流预测中的不确定性及对环境动态变化的适应性,立足于响应动态变化特征,借助“大概近似正确”理论将确定性的点值转变为可行的区
径流模拟需要依靠密集的水文监测站网提供的水文监测资料。尽管陕西省加强水文监测系统建设,对水文站网进一步加密,但仍存在水文站点分布不均,站网密度偏低,流量资料收集难等问题,严重影响水文信息的收集及水文模拟工作。秦岭北麓地区是关中地区生产生活生态用水补给源地,对关中地区特别是省会西安的经济发展,社会进步和人民生活质量的提高具有重要意义。本文以秦岭北麓西安段为研究区,具体选择大峪、涝峪口、秦渡镇、马渡王
干旱对植被有着广泛而深刻的影响。气候变化环境下,干旱使植被和生态系统脆弱性增加,导致生态系统服务功能丧失,对人类社会产生影响。植被有重要的固碳作用,陆地生态系统将在未来继续发挥碳汇作用,而陆地生态系统碳汇是实现“双碳”发展目标的关键手段。因此,生态干旱研究已引起众多国家和地区关注。以植被覆盖度为主要研究要素的生态干旱呈现出非线性和复杂性,目前仍然没有被广泛接受的生态干旱监测指标。准确表征生态干旱具