曹相陽，楊斌，陳達(dá)偉，陳迅，趙龍，王艷，李燦，黎燦兵

(1.國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，山東 濟(jì)南 250021；2.湖南大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 長沙 410082；3.源互聯(lián)網(wǎng)智能信息分析與綜合優(yōu)化湖南省重點實驗室(湖南大學(xué))，湖南 長沙 410082)

為滿足持續(xù)增長的能源需求，緩解全球變暖的氣候問題，風(fēng)電和光伏等可再生能源被大量開發(fā)利用，其裝機(jī)容量在世界總裝機(jī)容量中所占的比例迅速上升[1-2]。數(shù)據(jù)顯示，2018年全球可再生能源新增裝機(jī)181 GW，其中，光伏新增裝機(jī)約100 GW，風(fēng)電新增裝機(jī)51 GW[3-4]。

可再生能源的波動性與間歇性給電網(wǎng)的運行帶來了不確定因素，電網(wǎng)需要調(diào)用資源跟蹤其變化，以實現(xiàn)電網(wǎng)平衡[5]。當(dāng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力無法跟蹤波動性能源的變化時，將出現(xiàn)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，如2016年全國平均棄風(fēng)、棄光率分別達(dá)26%和20%[6]；因此，站在中長期規(guī)劃的角度，準(zhǔn)確評估電力系統(tǒng)對風(fēng)電和光伏的消納能力，進(jìn)而推算允許接入的最大風(fēng)光裝機(jī)容量，是從規(guī)劃角度解決棄風(fēng)棄光現(xiàn)象的有效措施[7]。

有關(guān)可再生能源消納能力的研究工作可分為兩大類。第一類是站在電網(wǎng)規(guī)劃的角度，從整體上評估電網(wǎng)接納可再生能源的能力。此類研究的特征是：利用工程經(jīng)驗所得出的系數(shù)表征可再生能源的波動特性、負(fù)荷特性以及電網(wǎng)調(diào)峰能力，基于電力電量平衡并考慮備用系數(shù)，計算最大裝機(jī)容量。例如：文獻(xiàn)[8]根據(jù)運行機(jī)組的容量、最小技術(shù)出力以及負(fù)荷峰谷差計算出調(diào)峰裕度，乘以比例系數(shù)直接估算接納風(fēng)電的能力；文獻(xiàn)[9]通過尖峰負(fù)荷確定開機(jī)方式，以此計算低谷時電網(wǎng)的風(fēng)電接納能力；文獻(xiàn)[10]提出基于電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性和調(diào)峰能力的電網(wǎng)接納風(fēng)電能力評估體系，根據(jù)低谷常規(guī)機(jī)組調(diào)峰能力評估電網(wǎng)接納風(fēng)電能力；文獻(xiàn)[11-12]采用預(yù)留備用容量的方法應(yīng)對風(fēng)電不確定性，研究不同應(yīng)用場景下的電網(wǎng)風(fēng)電接納能力。此類方法簡單易行，從中長期的角度估算最大裝機(jī)容量，其評估結(jié)果主要服務(wù)于可再生能源初期裝機(jī)容量規(guī)劃。

隨著可再生能源的迅猛發(fā)展，其波動性和間歇性給電網(wǎng)帶來了巨大的調(diào)峰壓力[13-14]，出現(xiàn)風(fēng)電、光伏在某些斷面上無法消納的現(xiàn)象；因此，學(xué)者開始從運行、調(diào)度的角度對可再生能源并網(wǎng)帶來的影響進(jìn)行分析，考慮機(jī)組組合策略、節(jié)點網(wǎng)絡(luò)安全約束和潮流分布等問題，以經(jīng)濟(jì)性或風(fēng)光消納最大為目標(biāo)，利用多種手段調(diào)峰，如抽水蓄能[15]、需求響應(yīng)[16]等。這是第二類研究工作，此類研究多基于典型場景，可以為日前調(diào)度提供參考，其結(jié)果與所用風(fēng)光出力曲線以及負(fù)荷曲線密切相關(guān)。例如：文獻(xiàn)[17]以日前預(yù)測所得風(fēng)電為基本信息，優(yōu)化常規(guī)機(jī)組的啟停狀態(tài)，然后探尋系統(tǒng)次日全時段可消納風(fēng)電的上下限；文獻(xiàn)[18]提出了基于棄電率指標(biāo)的風(fēng)光互補(bǔ)算法，以年為時間跨度對風(fēng)光消納進(jìn)行建模，其精度依賴于風(fēng)光出力以及負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度；文獻(xiàn)[19]研究了考慮火電機(jī)組靈活性改造的電力系統(tǒng)調(diào)度模型，尋求提升電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)性的同時促進(jìn)風(fēng)電消納的策略。也有文獻(xiàn)考慮系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或節(jié)點約束，考量可再生能源裝機(jī)對系統(tǒng)內(nèi)局部電網(wǎng)的影響。例如：文獻(xiàn)[20]從實時調(diào)度出發(fā)，考慮節(jié)點出力約束，分析系統(tǒng)各不同節(jié)點之間的消納能力，從而為系統(tǒng)實時調(diào)度運行提供決策輔助；文獻(xiàn)[21]考慮風(fēng)電的接入對節(jié)點電壓造成的高/低電壓問題，對含風(fēng)電最優(yōu)潮流進(jìn)行計算。上述文獻(xiàn)多以日前調(diào)度運行為出發(fā)點，按照時序生產(chǎn)的方式安排電網(wǎng)機(jī)組出力，進(jìn)而進(jìn)行電網(wǎng)接納風(fēng)電能力的評估、計算。此類方法依賴于預(yù)測算法，適用于短期評估計算，可為電網(wǎng)運行提供參考意見，難以兼顧中長期可再生能源規(guī)劃。

本文以中長期規(guī)劃為出發(fā)點，在系統(tǒng)調(diào)度的基礎(chǔ)上提出一種考慮機(jī)組經(jīng)濟(jì)運行的省域電力系統(tǒng)最大風(fēng)光裝機(jī)容量計算方法。該方法基于全年同一時刻有效值的概念對歷史風(fēng)光出力以及負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取能夠代表其波動特性的有效出力曲線以及有效爬坡容量曲線。以上述曲線為典型日數(shù)據(jù)，以風(fēng)光總裝機(jī)容量最大化為優(yōu)化目標(biāo)建立模型，考慮有效爬坡容量約束和風(fēng)光互補(bǔ)特性，求解具有最大可再生能源消納能力的系統(tǒng)運行方式并優(yōu)化風(fēng)光裝機(jī)容量配比。因此，本文方法所求裝機(jī)容量為不考慮成本以及其他電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力，僅考慮本地域系統(tǒng)最大能消納的裝機(jī)容量。以某省電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)為算例，計算得出該電源結(jié)構(gòu)下可以消納的最大裝機(jī)容量與風(fēng)光配比，并利用歷史數(shù)據(jù)對該容量配置及運行方式進(jìn)行驗證。

1 風(fēng)光出力特性描述與負(fù)荷特性曲線

在電網(wǎng)層面，可再生能源無法消納的原因主要是機(jī)組調(diào)峰能力不足與機(jī)組爬坡能力不足，分別對應(yīng)可再生能源的間歇性和波動性。為滿足尖峰負(fù)荷需求以及留有一定備用容量，通常要求部分機(jī)組處于持續(xù)開機(jī)狀態(tài)。由于燃煤機(jī)組存在最小輸出功率，每個機(jī)組組合方案對應(yīng)一個最小出力值。在調(diào)峰能力不足的情形中，當(dāng)可再生能源出力加上機(jī)組最小出力大于負(fù)荷需求時，就將產(chǎn)生棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。在機(jī)組爬坡能力不足的情形中(多發(fā)生在可再生能源占比較高的系統(tǒng))，其他機(jī)組無法跟蹤可再生能源出力曲線，為保證電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，將舍棄部分可再生能源出力。因此，電力系統(tǒng)對可再生能源的消納能力取決于系統(tǒng)的調(diào)峰能力和爬坡能力；而計算調(diào)峰能力和爬坡能力的關(guān)鍵在于機(jī)組組合，這與可再生能源出力曲線、負(fù)荷出力曲線密切相關(guān)。

中長期規(guī)劃的難題在于：在時間尺度以年為單位的情況下，風(fēng)光出力曲線難以準(zhǔn)確預(yù)測，因此無法通過模擬生產(chǎn)的方法準(zhǔn)確計算風(fēng)光消納空間以及風(fēng)光最大裝機(jī)容量。雖然可再生能源出力在短時間、單個機(jī)組上具有強(qiáng)隨機(jī)性，但在較長時間尺度以及特定地域中，往往具有一定規(guī)律性。本文基于文獻(xiàn)[22]中所提出的全年同一時刻有效出力，將其擴(kuò)展到風(fēng)光出力有效曲線以及有效爬坡容量曲線，用于衡量可再生能源出力的波動特性。下面依次對各個概念進(jìn)行簡單介紹。

a)風(fēng)光全年持續(xù)出力曲線：類比年持續(xù)負(fù)荷曲線，將風(fēng)光全年8 760 h的出力按照從大到小的順序排列。該曲線可反映風(fēng)光出力的概率。

b)風(fēng)光全年同一時刻持續(xù)出力曲線：與上述全年持續(xù)出力曲線類似，但本曲線只取全年范圍內(nèi)每日同一時刻的出力，并按照降序排列。例如，取中午12：00風(fēng)電出力值作一條全年同一時刻持續(xù)出力曲線，該曲線共365個點，代表風(fēng)電全年在中午12：00的出力值，并按照從大到小的順序排列，如圖1所示。該曲線可反映一天某一時刻出力的概率。

圖1 風(fēng)電全年12：00持續(xù)出力曲線Fig.1 Continuous wind power output curves at 12:00 in the whole year

c)全年同一時刻有效出力：在上述曲線中，取一定概率對應(yīng)的值作為其有效出力。以圖1中所示95%有效出力為例，該指標(biāo)的物理意義是風(fēng)光出力概率為5%所對應(yīng)的出力值，即有95%的概率風(fēng)光出力不大于該指標(biāo)。

d)風(fēng)光有效出力曲線與有效負(fù)荷曲線：計算全天24 h(即1 440 min)的全年同一時刻有效出力，并繪制成曲線，如圖2所示，圖中每15 min為1個時段。該曲線可以代表風(fēng)光在全年波動的最大輪廓線(舍棄了概率為5%的極端情況)。對于負(fù)荷而言，則取最小輪廓線，即有較大概率實際負(fù)荷不小于該曲線。

e)風(fēng)電、光伏、負(fù)荷有效爬坡容量曲線：類比有效出力曲線，將風(fēng)電、光伏、負(fù)荷全年同一時刻爬坡容量繪制成曲線。該曲線代表了全年波動的最大容量，即實際爬坡容量小于該曲線。圖3中分別繪制了風(fēng)電、光伏的有效爬坡容量曲線和風(fēng)光有效出力曲線的爬坡容量，可以看出，有效出力曲線的爬坡容量相對有效爬坡容量而言降低了很多，這是因為在取全天各個時刻有效出力值時舍棄了其波動信息。

圖2 風(fēng)光有效出力和有效負(fù)荷曲線Fig.2 Effective output and effective load curves of wind and solar

圖3 有效爬坡容量與有效出力曲線的爬坡容量Fig.3 Effective ramp capacity and ramp capacity of effective output curve

在中長期的時間尺度上對風(fēng)光出力特性進(jìn)行描述時，運用上述概念是一種有效方法。例如，風(fēng)光全天24 h出力在不同季節(jié)、氣候的情況下具有較大差異。站在規(guī)劃人員的角度，需要對概率事件進(jìn)行統(tǒng)計分析，得出一條既可代表全年波動特征，又涵蓋了最大出力的包絡(luò)線。在本文算例中，根據(jù)工程經(jīng)驗取概率為95%的有效出力曲線表示全年的風(fēng)光波動出力曲線[20]，該曲線可以表征系統(tǒng)在95%概率下的最大消納裕度。同理可將上述概念運用到負(fù)荷曲線上，并取5%有效負(fù)荷曲線，即實際負(fù)荷有95%的概率不小于該有效負(fù)荷曲線。這樣計算得出的結(jié)果可保證在全年尺度上均符合要求。而有效爬坡容量曲線則代表了風(fēng)光出力在全年尺度上的最大波動特征，可作為優(yōu)化模型中的約束條件，確保優(yōu)化得出的機(jī)組組合可以滿足爬坡容量需求。

2 機(jī)組優(yōu)化模型

在不考慮線路傳輸容量約束以及節(jié)點最大接入容量約束等網(wǎng)絡(luò)約束的情況下，風(fēng)光消納空間等于負(fù)荷曲線與機(jī)組最小技術(shù)出力的差值。開機(jī)組合是根據(jù)負(fù)荷峰值、谷值以及爬坡容量確定的，一般要求在留有一定裕度的前提下，開機(jī)容量高于負(fù)荷峰值，機(jī)組最小技術(shù)出力低于負(fù)荷谷值，同時爬坡容量符合系統(tǒng)負(fù)荷波動需求。由于風(fēng)光的出力曲線難以準(zhǔn)確預(yù)測，因此在計算中長期時間尺度下的風(fēng)光最大裝機(jī)容量時應(yīng)整體考慮系統(tǒng)的消納能力，將風(fēng)光出力值作為具有一定特性的未知變量加入計算。

綜上所述，本文在考慮系統(tǒng)安全性約束條件下，以有效負(fù)荷曲線和機(jī)組配置為邊界條件，求解具有最低機(jī)組最小技術(shù)出力與最大爬坡能力裕度的機(jī)組組合方式，及其對應(yīng)的最大風(fēng)光裝機(jī)容量，確保系統(tǒng)在接入一定量的風(fēng)光后，能夠調(diào)用充分的調(diào)峰與爬坡資源補(bǔ)償其波動性和間歇性。風(fēng)光裝機(jī)容量采用不同變量代入模型中，可充分利用其互補(bǔ)性以及與負(fù)荷曲線的契合度。待求解變量包括機(jī)組啟停狀態(tài)、各機(jī)組在各個時段內(nèi)的出力以及風(fēng)光最大裝機(jī)容量。優(yōu)化目標(biāo)

F=max(λsolarPsolar,N+λwindPwind,N).

(1)

式中：λsolar、λwind分別為光伏和風(fēng)電的容量系數(shù)，其值不小于0；Psolar,N、Pwind,N分別為光伏和風(fēng)電現(xiàn)有裝機(jī)容量。由于地域氣候差異，風(fēng)電與光伏呈現(xiàn)不同趨勢的波動特性，但總體上二者具有一定互補(bǔ)性，采用單獨的容量系數(shù)可求得最佳風(fēng)光配比。

約束條件包括：

a)有效爬坡裕度約束。如前文所述，利用有效出力曲線對全年風(fēng)光出力進(jìn)行描述時，雖然能最大程度地預(yù)留調(diào)峰空間，但會失去其出力變化速率的相關(guān)信息。為了避免因電網(wǎng)跟蹤能力不足而導(dǎo)致風(fēng)光發(fā)電無法消納的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)對機(jī)組最小爬坡裕度進(jìn)行約束，使其高于風(fēng)光的有效爬坡容量。本文中的機(jī)組爬坡容量僅與開機(jī)方式有關(guān)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

(2)

b)功率平衡約束為

(3)

c)機(jī)組出力上下限約束為

ug,tPmin,g≤Pg,t≤ug,tPmax,g.

(4)

式中Pmax,g、Pmin,g分別為機(jī)組g的出力上下限。

d)機(jī)組爬坡約束為

Pdown,g≤Pg,t-Pg,t-1≤Pup,g.

(5)

e)最小啟停時長約束為

(6)

式中：ton、toff分別為發(fā)電機(jī)最小開機(jī)、停機(jī)時間；ton,g,t-1、toff,g,t-1分別為機(jī)組g在t-1時段已經(jīng)連續(xù)開機(jī)、停機(jī)的時間。

f)備用容量約束為

(7)

式中μup、μdown分別為上備用系數(shù)和下備用系數(shù)，并且滿足μup>1、μdown<1。

該模型是一個混合整數(shù)線性優(yōu)化問題，本文采用YALMIP調(diào)用CPLEX求解器對其進(jìn)行求解。

3 全年實際風(fēng)光消納率計算

通過上述模型計算得出的風(fēng)光裝機(jī)容量，是基于歷史出力數(shù)據(jù)與負(fù)荷數(shù)據(jù)推導(dǎo)而來，且在計算有效出力時，取95%概率對應(yīng)的出力值作為其有效值，部分極端情況已經(jīng)被略去；因此，無法確定該機(jī)組組合策略在全年尺度上可以完全消納的最大風(fēng)光裝機(jī)容量。為了驗證本文方法在全年尺度上的準(zhǔn)確性和有效性，需要逐日逐小時基于其實際風(fēng)光出力與負(fù)荷值對消納空間進(jìn)行測算。若計算所得的消納率較低，即證明95%有效出力無法準(zhǔn)確代表全年尺度上的波動特性。

文中所述的風(fēng)光最大裝機(jī)容量評估方法，是基于歷史風(fēng)光出力數(shù)據(jù)與未來機(jī)組配置規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的；因此，風(fēng)光實際出力是通過歷史風(fēng)光出力標(biāo)幺值數(shù)據(jù)乘以評估得出的最大裝機(jī)容量計算得到，其公式為：

(8)

風(fēng)光實際爬坡容量計算公式為：

(9)

產(chǎn)生棄風(fēng)棄光的原因有2個：調(diào)峰能力不夠，機(jī)組出力已經(jīng)達(dá)到最小技術(shù)出力而產(chǎn)生的棄風(fēng)棄光，其計算公式為式(10)；爬坡能力不夠，機(jī)組無法跟蹤風(fēng)光波動而產(chǎn)生的棄風(fēng)棄光。

(10)

式中：ES為調(diào)峰能力不足而產(chǎn)生的總棄風(fēng)棄光容量；Pload,t為t時段實際負(fù)荷。

雖然前文模型中包含爬坡裕度約束，但該約束是建立在有效出力曲線之上；因此，仍然有較小概率超出機(jī)組調(diào)節(jié)范圍，其計算公式為

ER=

(11)

式中ER為爬坡能力不足產(chǎn)生的總棄風(fēng)棄光容量。

在式(11)中，風(fēng)光爬坡與負(fù)荷爬坡是可以疊加或抵消的，只要其整體爬坡需求的絕對值在機(jī)組爬坡能力范圍內(nèi)即可。綜上所述，消納率

(12)

4 算例分析

本文以某地區(qū)2018年全年風(fēng)光出力數(shù)據(jù)與負(fù)荷曲線為例，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出風(fēng)光95%有效出力曲線及有效負(fù)荷曲線，如圖2所示。表1為該地區(qū)2025年規(guī)劃的機(jī)組配置。為簡化計算，將上述各類機(jī)組分為11臺發(fā)電機(jī)，各機(jī)組參數(shù)見表1。

表1 機(jī)組參數(shù)Tab.1 Unit parameters

采用前文所述調(diào)度模型，以最大風(fēng)光裝機(jī)容量為優(yōu)化目標(biāo)，且考慮風(fēng)光出力完全消納，求解得出各機(jī)組開機(jī)組合與實時出力如圖4所示，各機(jī)組疊加之后的輪廓線為考慮最優(yōu)風(fēng)光裝機(jī)容量配比之后的凈負(fù)荷曲線。該開機(jī)組合方式是在綜合考慮了風(fēng)光波動出力曲線的特性以及負(fù)荷波動特性的基礎(chǔ)上，優(yōu)化得出的、具有最大消納能力的機(jī)組組合策略。根據(jù)有效出力指標(biāo)的定義，在不考慮成本的前提下，該策略在全年尺度上具有通用性，因此可以很好地反應(yīng)系統(tǒng)對風(fēng)光的最大消納能力。

圖5展示了當(dāng)前機(jī)組組合策略下的上下調(diào)峰空間和爬坡空間，顯然該地區(qū)的剩余爬坡能力裕度較大，限制其消納的主要因素在于下調(diào)峰空間。從圖5(b)可以看出，機(jī)組最小出力被盡可能壓低，負(fù)荷曲線與機(jī)組最小技術(shù)出力之間的面積即最大風(fēng)光消納空間達(dá)到最大化。在不考慮爬坡能力的前提下(在本算例中爬坡裕度較大，因此無需考慮)，該面積代表了波動性可再生能源消納的“包絡(luò)線”。

圖4 機(jī)組出力調(diào)度Fig.4 Unit output dispatching

圖5 爬坡空間與調(diào)峰空間Fig.5 Ramp margin and load-shaving margin

對于該地區(qū)電網(wǎng)，最佳風(fēng)光配比(即風(fēng)電與光伏裝機(jī)容量之比)為5.94，此時風(fēng)電與光伏總裝機(jī)達(dá)到最大，分別為36.916 GW和6.22 GW?？梢钥闯?，風(fēng)電裝機(jī)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過光伏，出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因主要有2個：

a)該地區(qū)電網(wǎng)爬坡能力充足，調(diào)峰能力是制約風(fēng)光消納的主要因素。風(fēng)電相對于光伏而言，其波動性更劇烈，主要對系統(tǒng)的爬坡能力和瞬間跟蹤能力有較高要求；光伏的間歇特性較為明顯，夜間出力為零而日間出力較高，因此對系統(tǒng)調(diào)峰能力需求較高。

b)雖然風(fēng)電具有逆調(diào)峰特性，但由于夜晚負(fù)荷較低，機(jī)組最小技術(shù)出力也隨之降低；而在日間，尤其是中午時段，由于負(fù)荷需求較高，需要足夠旋轉(zhuǎn)備用容量，因此機(jī)組最小技術(shù)出力較高，消納空間反而降低。光伏出力普遍在中午期間達(dá)到頂峰(如圖2所示)，因此大容量的光伏發(fā)電反而不利于消納。

據(jù)計算，該地區(qū)全年風(fēng)電出力平均日最大峰谷差為0.246 7(標(biāo)幺值)，而全年光伏出力平均日最大峰谷差為0.447 7(標(biāo)幺值)。在爬坡裕度過剩而調(diào)峰能力不足的地區(qū)，風(fēng)電裝機(jī)容量應(yīng)適當(dāng)提高。如圖6所示，隨著風(fēng)光配比不斷提高，風(fēng)光最大裝機(jī)容量不斷升高，這表明該地區(qū)的機(jī)組配置與負(fù)荷需求更適合消納風(fēng)電?？烧J(rèn)為，光伏裝機(jī)容量越高，越容易出現(xiàn)類似于“加州鴨子”曲線，即凈負(fù)荷曲線在中午時刻凹陷，甚至低于夜間凈負(fù)荷。這對消納而言是不利的，因為為了保證次日午間高峰負(fù)荷需求，必須安排足夠機(jī)組處于開機(jī)狀態(tài)，在此情況下，機(jī)組最小技術(shù)出力增加，風(fēng)光消納空間降低。

圖6 不同風(fēng)光配比下的裝機(jī)容量與消納率Fig.6 Installed capacityand absorption rate under different wind-solar proportion

按照上述優(yōu)化結(jié)果對應(yīng)的機(jī)組組合策略，將該地區(qū)2018年每天的風(fēng)光波動數(shù)據(jù)代入計算，從爬坡能力和調(diào)峰能力2個方面對其實際消納容量進(jìn)行測算，得出的結(jié)果為：全年風(fēng)光消納率為99.8%。由此可見，雖然本文方法只計算了一個典型日的消納情況，但所得出的裝機(jī)容量和機(jī)組組合方式適用于不同場景下的風(fēng)光出力；按照概率為95%的有效出力值，在符合概率統(tǒng)計的前提下保留其波動特性，以此為基礎(chǔ)得出的結(jié)論在全年尺度上具有普適性。另外，實際消納率與風(fēng)光配比也有一定關(guān)系：隨著風(fēng)光配比的提高，實際消納率有所降低，這是因為大容量的風(fēng)電波動性更強(qiáng)，在某些時間段的棄風(fēng)概率增加，但仍不低于99.8%。這一結(jié)果驗證了本文方法的準(zhǔn)確性，即基于有效曲線計算得出的風(fēng)光消納空間以及最大裝機(jī)容量適用于全年，可為規(guī)劃人員提供參考依據(jù)。

5 結(jié)束語

本文以中長期規(guī)劃為出發(fā)點，基于全年同一時刻有效出力指標(biāo)，對全年風(fēng)光出力以及負(fù)荷曲線進(jìn)行描述，提取了一條包含日波動特性并能夠代表全年出力的有效出力曲線?；谏鲜鰯?shù)據(jù)，建立了考慮風(fēng)光互補(bǔ)特性的機(jī)組優(yōu)化模型，以最大風(fēng)光裝機(jī)容量為優(yōu)化目標(biāo)，考慮有效爬坡容量約束，得出了適用于全年的開機(jī)組合方式以及最優(yōu)風(fēng)光裝機(jī)容量配比。采用某地區(qū)2018年真實數(shù)據(jù)及其2025年規(guī)劃的裝機(jī)容量，計算得出該地區(qū)最大風(fēng)光占比為27.15%、最優(yōu)風(fēng)光配比約為6的結(jié)論。將2018年每小時的風(fēng)光和負(fù)荷數(shù)據(jù)代入計算，結(jié)果表明，以有效出力曲線為基礎(chǔ)優(yōu)化得出的機(jī)組組合策略在全年時間尺度上均滿足消納要求；因此，該結(jié)果可以準(zhǔn)確代表全年的風(fēng)光消納能力。