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近年來，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電已經(jīng)成為我國可再生能源利用不可或缺的一部分。當(dāng)電網(wǎng)接入大量的風(fēng)電、光伏發(fā)電時，高比例的火力發(fā)電機組需要作為備用，這不僅增加了系統(tǒng)運行成本，而且可能因為風(fēng)機、光伏發(fā)電系統(tǒng)故障引起大面積停電，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行造成嚴(yán)重危害。

國內(nèi)外學(xué)者針對清潔能源多能互補方法的研究較為豐富，主要集中在天然氣熱電冷三聯(lián)供、多能互補發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度和容量配置以及清潔能源規(guī)劃設(shè)計等方面。

• 有學(xué)者根據(jù)多能互補系數(shù)將子系統(tǒng)與綜合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合起來，搭建了一個可以用來評價多種清潔能源互補性的框架。
• 有學(xué)者對貴州省威寧地區(qū)及周邊區(qū)域劃分了風(fēng)電均衡地域，計算了3種不同類型指標(biāo)，針對該區(qū)域提出了一種較優(yōu)的風(fēng)電消納選擇。
• 有學(xué)者搭建了一種基于清潔能源發(fā)電的時序生產(chǎn)模型，以電網(wǎng)綠色生產(chǎn)及排放所產(chǎn)生的效果最大化為主要方向，綜合考慮風(fēng)光出力和負(fù)荷特性，得出了風(fēng)光最優(yōu)配比。
• 有學(xué)者選擇以風(fēng)電消納最大化和運行成本最低為目標(biāo)，以源荷協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型為基礎(chǔ)，在模型求解時采取了差分算法來驗證所提方法的效用性。
• 有學(xué)者對規(guī)劃模型求解時選擇了第二代非支配排序遺傳算法，同時還提出了一種電網(wǎng)拓展規(guī)劃方法，并且根據(jù)IEEE-6節(jié)點系統(tǒng)和巴西南46節(jié)點系統(tǒng)來驗證方法的效用性，該方法對未來大量可再生能源電力系統(tǒng)的規(guī)劃具有指導(dǎo)意義。

從上述研究可知，盡管多能互補的發(fā)電技術(shù)及相關(guān)評價指標(biāo)已有研究，但仍缺乏互補方案的經(jīng)濟性評價，這在一定程度上造成了優(yōu)選方案的實際可操作難度較大?；诖耍L沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院、國家電網(wǎng)公司華中分部的研究人員，從多指標(biāo)綜合評價模型出發(fā)，根據(jù)灰色預(yù)測模型和Weibull分布模擬出風(fēng)光出力曲線，建立多種能源組合方案；分別建立能源負(fù)荷曲線差異度指標(biāo)、能源組合經(jīng)濟指標(biāo)和穩(wěn)定性指標(biāo)，提出一種考慮多因素影響的綜合評價方法。

圖5 指標(biāo)研究框架

研究者以區(qū)域A的負(fù)荷及周邊的4個市的風(fēng)電和光伏歷史數(shù)據(jù)為算例基礎(chǔ)，建立不同能源組合方案，計算不同方案的各項指標(biāo)值，最后通過多指標(biāo)綜合分析選出最佳的多能互補方案。本方法提供了一種考慮多指標(biāo)綜合評價的多能互補策略，不僅促進(jìn)了新能源的消納，還對電網(wǎng)調(diào)度部門組合不同能源發(fā)電具有重要的示范作用。

以上研究成果發(fā)表在2020年第1期《電氣技術(shù)》雜志，論文標(biāo)題為“基于多指標(biāo)評價的清潔能源互補優(yōu)選策略”，作者為程思舉、楊建華、肖達(dá)強、姜飛。