鹿 優(yōu)，楊 帆

（1．國(guó)家電網(wǎng)有限公司技術(shù)學(xué)院分公司，山東省泰安市 271000；2．山東泰山抽水蓄能電站有限責(zé)任公司，山東省泰安市 271000）

0 引言

中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上莊嚴(yán)承諾“2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和”。“雙碳”[1]目標(biāo)既彰顯了推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，也體現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求?！半p碳”目標(biāo)是加快生態(tài)文明建設(shè)和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手，“十四五”時(shí)期是碳達(dá)峰的窗口期和關(guān)鍵期，提高清潔能源[2]占比，降低化石能源消耗，是減少碳排放的關(guān)鍵，要構(gòu)建以“綠色低碳、安全可靠、廣泛互聯(lián)、高效互動(dòng)、智能開(kāi)放”為特征的新型電力系統(tǒng)[3]，建設(shè)一批多能互補(bǔ)[4]的清潔能源基地，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)對(duì)清潔能源的消納能力，持續(xù)壓減電力系統(tǒng)的二氧化碳排放量。

1 設(shè)計(jì)思路分析

1.1 形勢(shì)與問(wèn)題分析

“雙碳”目標(biāo)下，清潔能源發(fā)電將堅(jiān)持分布式和集中式并舉，加快發(fā)展東中部分布式能源[5]，著力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模。清潔能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模在2025年、2030年、2035年預(yù)計(jì)將分別達(dá)到10.3億、16.5億、24.5億kW，發(fā)電量占比將升至18%、22%、31%，逐漸成為電力供應(yīng)主體。清潔能源發(fā)電的跨越式增長(zhǎng)也為電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。風(fēng)電、光伏發(fā)電的出力具有反調(diào)峰[6]特性，大規(guī)模并網(wǎng)使系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻調(diào)壓矛盾突出，電網(wǎng)調(diào)控的難度明顯增大。清潔能源發(fā)電出力的不確定性、波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性將影響負(fù)荷高峰期電力供應(yīng)，電力系統(tǒng)調(diào)峰需求與日俱增。抽水蓄能電站[7]作為電力系統(tǒng)中的一種特殊電源，在電網(wǎng)中承擔(dān)頂峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、黑啟動(dòng)、事故備用等任務(wù)，具有可靠性強(qiáng)、容量大、啟停速度快、無(wú)污染等特點(diǎn)，應(yīng)充分發(fā)揮抽水蓄能電站的調(diào)節(jié)作用，與清潔能源發(fā)電共同形成穩(wěn)定的輸出，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)，提升清潔能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和綜合效益。

1.2 研究現(xiàn)狀和總體思路

關(guān)于多能互補(bǔ)的研究，文獻(xiàn)[8]闡述了清潔能源的發(fā)展、特點(diǎn)以及多種能源互補(bǔ)技術(shù)的工作原理，并提出這種能源利用方式的控制策略及應(yīng)用前景。文獻(xiàn)[9]基于對(duì)多種清潔能源的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)況調(diào)研以及現(xiàn)有抽水蓄能電站理念，提出了一個(gè)多能互補(bǔ)發(fā)電體系的理念，并對(duì)該系統(tǒng)做出了評(píng)價(jià)，討論了可靠性。文獻(xiàn)[10]提出了風(fēng)電、光伏發(fā)電與抽水蓄能電站聯(lián)合運(yùn)行的基本結(jié)構(gòu)，探討了一個(gè)小型試點(diǎn)項(xiàng)目的選址規(guī)劃、建設(shè)規(guī)模，模擬了聯(lián)合運(yùn)行的模式，論證了該模式的可行性和推廣價(jià)值。由此可見(jiàn)，目前對(duì)于風(fēng)電、光伏和抽水蓄能的聯(lián)合運(yùn)行已有一定的研究，但沒(méi)有契合清潔能源的發(fā)展趨勢(shì)和需求做出進(jìn)一步探討，缺乏對(duì)多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作模式數(shù)據(jù)化、圖形化的分析研判。本文將結(jié)合能源發(fā)展的新形勢(shì)和新要求，提出一種基于抽水蓄能的多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，并將系統(tǒng)輸出設(shè)為恒定，且具備一定調(diào)節(jié)能力，以降低清潔能源并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響和電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行的難度，明確系統(tǒng)輸出的數(shù)學(xué)模型，以案例推演系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以圖形分析系統(tǒng)工作模式，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性，為“雙碳”目標(biāo)下清潔能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用提供導(dǎo)向。

2 多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與作用分析

2.1 系統(tǒng)構(gòu)架及運(yùn)行方式

多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由風(fēng)力電站、光伏電站、控制器、儲(chǔ)能電站[11]、抽水蓄能電站按照一定聯(lián)接方式構(gòu)成，在清潔能源發(fā)電體系中引入抽水蓄能電站，旨在發(fā)揮其頂峰填谷作用，平抑清潔能源發(fā)電出力，將原本間歇、波動(dòng)的風(fēng)電、光伏電源通過(guò)抽水蓄能轉(zhuǎn)化為可調(diào)、可控的穩(wěn)定電源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能夠根據(jù)負(fù)荷需求，向電網(wǎng)的輸出功率保持恒定。多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行方式為：該系統(tǒng)中的風(fēng)力電站、光伏電站分別將風(fēng)能、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，控制器將清潔能源發(fā)電合計(jì)為聯(lián)合出力并進(jìn)行評(píng)估，如果聯(lián)合出力小于系統(tǒng)輸出功率，啟動(dòng)抽水蓄能電站發(fā)電機(jī)組補(bǔ)足系統(tǒng)輸出功率；如果聯(lián)合出力大于系統(tǒng)輸出功率，在儲(chǔ)能電站的配合下，將多余的出力作為抽水蓄能電站抽水機(jī)組的入力，將電能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能加以儲(chǔ)存。此外，本系統(tǒng)中的抽水蓄能電站還可以作為電網(wǎng)調(diào)控的重要資源，直接按照上級(jí)調(diào)度中心指令，參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，所以抽水機(jī)組的入力既可以由清潔能源發(fā)電提供，也可以由負(fù)荷低谷期的電網(wǎng)輸入。

圖1 多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure 1 Multi-energy complementary power generation system structure

2.2 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)分析

該系統(tǒng)消納風(fēng)能、太陽(yáng)能，轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)存為電化學(xué)能和水的勢(shì)能，整體向電網(wǎng)輸送穩(wěn)定電能，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)，將顯著增強(qiáng)電力系統(tǒng)對(duì)清潔能源的消納能力，一定程度上降低棄風(fēng)棄光率[12]。風(fēng)電、光伏發(fā)電可作為抽水蓄能電站黑啟動(dòng)或廠用電備用電源，電化學(xué)儲(chǔ)能能夠極大縮短抽水蓄能的工況轉(zhuǎn)換時(shí)間，大幅提升響應(yīng)速度，所以該系統(tǒng)具有較高可靠性、靈敏度以及較強(qiáng)的綜合調(diào)節(jié)能力，能夠提高并網(wǎng)和供電的可靠性。此外，抽水蓄能和通過(guò)逆變器的電化學(xué)儲(chǔ)能均能夠獨(dú)立輸出無(wú)功，滿足電網(wǎng)的電壓與功率補(bǔ)償需求。

2.3 系統(tǒng)輸出功率約束條件

根據(jù)上述多能互補(bǔ)發(fā)電方式可知，控制器聯(lián)接著該系統(tǒng)中的發(fā)電組件和儲(chǔ)能組件，處于系統(tǒng)的核心位置，決定了系統(tǒng)整體的輸出，系統(tǒng)的輸出功率應(yīng)符合以下約束條件：

式中：Pout——多能互補(bǔ)系統(tǒng)整體輸出功率；

Pwind——風(fēng)力發(fā)電輸出功率；

Ppv——光伏發(fā)電輸出功率；

Phydro——抽水蓄能機(jī)組發(fā)電輸出功率；

Ppump——抽水蓄能機(jī)組抽水輸入功率；

Pstore——儲(chǔ)能電池充電輸入功率。

系統(tǒng)輸出功率約束條件以表達(dá)式的形式概括了多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行方式，從式（1）中可知，系統(tǒng)輸出功率來(lái)源于風(fēng)光聯(lián)合出力以及抽水蓄能發(fā)電機(jī)組出力，多余部分用于抽水蓄能以及電池儲(chǔ)能，值得注意的是，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中抽水蓄能機(jī)組發(fā)電與抽水通常不會(huì)同時(shí)進(jìn)行，所以要研判多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作模式，需要通過(guò)具體實(shí)例進(jìn)行推演。

3 多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行模擬研究

3.1 試點(diǎn)系統(tǒng)搭建

根據(jù)多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)架，搭建試點(diǎn)系統(tǒng)。設(shè)定該試點(diǎn)系統(tǒng)中風(fēng)力電站裝機(jī)容量為100MW，光伏電站裝機(jī)容量為50MW，由于系統(tǒng)中抽水蓄能電站和儲(chǔ)能電站主要發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，所以出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，抽水蓄能電站和儲(chǔ)能電站總體容量應(yīng)介于風(fēng)電、光伏發(fā)電兩者容量的最大值和最小值之間。如果抽水蓄能電站裝機(jī)容量為60MW，采用4臺(tái)15MW可逆式水泵水輪機(jī)[13]，且單臺(tái)運(yùn)行在水泵工況下最大輸入功率約為15MW。如果儲(chǔ)能電站蓄電池容量為30MW/120MWh，設(shè)定根據(jù)負(fù)荷需求，多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)需向電網(wǎng)穩(wěn)定供電，輸出功率恒定為60MW。

3.2 系統(tǒng)工作模式推演

多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的工作模式主要可分為4種，運(yùn)行數(shù)據(jù)如表1所示。系統(tǒng)處于模式1時(shí)，風(fēng)電、光伏發(fā)電的聯(lián)合出力小于60MW，不足以支撐系統(tǒng)整體輸出功率，為維持60MW的穩(wěn)定輸出，抽水蓄能機(jī)組工作于水輪機(jī)工況，根據(jù)風(fēng)光聯(lián)合出力情況，循序啟動(dòng)4臺(tái)機(jī)組發(fā)電，利用發(fā)電調(diào)節(jié)，補(bǔ)充輸出功率缺口。系統(tǒng)處于模式2時(shí)，風(fēng)電、光伏發(fā)電的聯(lián)合出力滿足系統(tǒng)輸出功率，但無(wú)法達(dá)到抽水蓄能機(jī)組水泵工況下單臺(tái)抽水額定功率，則在保證系統(tǒng)穩(wěn)定輸出60MW的同時(shí)，剩余電能向儲(chǔ)能電池充電。系統(tǒng)處于模式3時(shí)，風(fēng)電、光伏發(fā)電的聯(lián)合出力較高，滿足系統(tǒng)輸出功率，且達(dá)到水泵工況下機(jī)組抽水額定功率，根據(jù)風(fēng)光聯(lián)合出力情況，在儲(chǔ)能電池的配合下，循序啟動(dòng)4臺(tái)機(jī)組抽水，將剩余電能大部分轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能，少部分向儲(chǔ)能電池充電。系統(tǒng)處于模式4時(shí)，風(fēng)電、光伏發(fā)電的聯(lián)合出力持續(xù)升高，甚至接近滿發(fā)功率，滿足系統(tǒng)輸出功率，滿足4臺(tái)機(jī)組抽水額定功率，4臺(tái)機(jī)組全部工作在水泵工況下，將多余電能轉(zhuǎn)化為水的勢(shì)能，剩余電能向儲(chǔ)能電池充電。通過(guò)上述針對(duì)多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)工作模式的推演，可見(jiàn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)輸出恒定功率，增強(qiáng)向電網(wǎng)供電的可靠性。

表1 多能互補(bǔ)系統(tǒng)工作模式Table 1 Multi-energy complementary system working mode

3.3 系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程分析

由于風(fēng)力、光照強(qiáng)度與地理?xiàng)l件有關(guān)，且隨時(shí)間、天氣、季節(jié)符合一定變化規(guī)律，所以分析系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程要結(jié)合實(shí)際地域環(huán)境。設(shè)定搭建的多能互補(bǔ)發(fā)電試點(diǎn)系統(tǒng)位于我國(guó)西北地區(qū)，該地區(qū)風(fēng)能、太陽(yáng)能儲(chǔ)量較為豐富。以24h為研究周期，選取典型的一天，采集多能互補(bǔ)發(fā)電試點(diǎn)系統(tǒng)中風(fēng)電、光伏發(fā)電的輸出功率并繪制曲線，如圖2所示。從圖中可以看出，該地區(qū)當(dāng)日夜間風(fēng)力較大，風(fēng)電輸出功率滿足系統(tǒng)輸出后會(huì)有剩余，黎明以后風(fēng)力明顯減弱，至午后有所回升，持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，傍晚漸弱，入夜后風(fēng)力持續(xù)增強(qiáng)并保持較高輸出功率。光伏發(fā)電輸出功率由日照強(qiáng)度決定，在日照充足的白天幾乎呈現(xiàn)正態(tài)分布，夜間無(wú)輸出。對(duì)比以上特點(diǎn)可知，風(fēng)電、光伏發(fā)電在時(shí)間上存在較大互補(bǔ)性，一定程度上保障了多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的輸出不間斷，然而在圖2中也可看出，風(fēng)光聯(lián)合出力不穩(wěn)定，存在較大波動(dòng)，直接并網(wǎng)將對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，增加電網(wǎng)調(diào)控難度。

圖2 風(fēng)電、光伏發(fā)電24h典型變化及風(fēng)光聯(lián)合輸出功率曲線Figure 2 Typical variation and combined output power curve of wind power and pv power in 24 hours

經(jīng)抽水蓄能電站調(diào)節(jié)后，多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)24h功率變化曲線如圖3所示。按照時(shí)間順序分析系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程，該日1時(shí)段至6時(shí)段，系統(tǒng)工作于模式3，風(fēng)光聯(lián)合出力較高，系統(tǒng)輸出后剩余功率用于抽水蓄能和儲(chǔ)能充電，其中在1時(shí)段、4時(shí)段、6時(shí)段啟動(dòng)1臺(tái)機(jī)組抽水，在2時(shí)段、3時(shí)段、5時(shí)段啟動(dòng)2臺(tái)機(jī)組抽水；該日7時(shí)段，系統(tǒng)工作于模式2，風(fēng)光聯(lián)合出力滿足系統(tǒng)輸出后，剩余功率無(wú)法啟動(dòng)抽水，但可以儲(chǔ)能充電；該日8時(shí)段至11時(shí)段，系統(tǒng)工作于模式1，風(fēng)光聯(lián)合出力不足以支撐系統(tǒng)輸出，啟動(dòng)蓄能機(jī)組發(fā)電，補(bǔ)足功率缺口，其中，在8時(shí)段、11時(shí)段啟動(dòng)1臺(tái)機(jī)組發(fā)電，在9時(shí)段、10時(shí)段啟動(dòng)2臺(tái)機(jī)組發(fā)電；該日12時(shí)段至13時(shí)段，系統(tǒng)工作于模式2，光伏出力達(dá)到24小時(shí)內(nèi)的峰值，風(fēng)電出力較低，風(fēng)光聯(lián)合出力雖能滿足系統(tǒng)輸出，但剩余功率僅供儲(chǔ)能充電；該日14時(shí)段至15時(shí)段，系統(tǒng)工作于模式3，光伏出力呈下降趨勢(shì)，風(fēng)電有所回升，風(fēng)光聯(lián)合出力滿足系統(tǒng)輸出和抽水的條件，啟動(dòng)1臺(tái)機(jī)組抽水；該日16時(shí)段至21時(shí)段，系統(tǒng)工作于模式1，風(fēng)光聯(lián)合出力出現(xiàn)低谷，系統(tǒng)為保證輸出啟動(dòng)蓄能機(jī)組發(fā)電，其中在17時(shí)段至19時(shí)段需要3臺(tái)機(jī)組發(fā)電；該日22時(shí)段至24時(shí)段，系統(tǒng)工作于模式3，隨著夜間風(fēng)力加強(qiáng)，風(fēng)電出力顯著升高，系統(tǒng)輸出后可在儲(chǔ)能電站配合下啟動(dòng)1臺(tái)機(jī)組抽水蓄能。

圖3 多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)24h功率變化曲線Figure 3 24-hour power variation curve of multi-energy complementary power generation system

根據(jù)上述分析和圖中功率變化曲線可知，多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)光聯(lián)合出力通過(guò)抽水蓄能電站，在儲(chǔ)能電站配合下進(jìn)行內(nèi)部調(diào)節(jié)，在24h的周期內(nèi)“兩發(fā)兩抽”，平抑了風(fēng)光聯(lián)合出力的波動(dòng)，根據(jù)符合需求，保持了恒定的輸出功率，向電網(wǎng)穩(wěn)定供電。該系統(tǒng)的構(gòu)建為清潔能源發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)提供了導(dǎo)向。

4 多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)效益及構(gòu)建途徑分析

4.1 生態(tài)文明建設(shè)效益分析

清潔能源發(fā)電將是未來(lái)電力供應(yīng)的主體，風(fēng)能、太陽(yáng)能均為可再生的自然資源，且儲(chǔ)量豐富，多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)利用清潔能源發(fā)電能夠有效降低溫室氣體以及污染物排放，既符合新型電力系統(tǒng)清潔低碳的特征，也符合生態(tài)文明建設(shè)要求，構(gòu)建了一條綠色的能源供應(yīng)鏈條，環(huán)保效益優(yōu)良。系統(tǒng)無(wú)須外部電源接入，在向電網(wǎng)穩(wěn)定輸出的同時(shí)也能滿足自身用電需求，實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。由于系統(tǒng)出力穩(wěn)定，可在大電網(wǎng)中代替部分火電出力，以降低電力系統(tǒng)整體的碳排放，能夠作為一種非化石能源發(fā)電方式，在逐步代替化石能源發(fā)電的進(jìn)程中發(fā)揮示范作用，積極助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4.2 構(gòu)建途徑及電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行效益分析

為持續(xù)提升清潔能源開(kāi)發(fā)規(guī)模和利用效率，新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)出小微型智能電力系統(tǒng)與特大型電力系統(tǒng)并列發(fā)展態(tài)勢(shì)。根據(jù)能源分布狀況，清潔能源在西部、北部持續(xù)集約化開(kāi)發(fā)的同時(shí)，還將加快東中部分布式開(kāi)發(fā)，其中，風(fēng)電的海上開(kāi)發(fā)陸續(xù)展開(kāi)，太陽(yáng)能的發(fā)電規(guī)模將逐步超過(guò)風(fēng)電，抽水蓄能也在中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中提出要因地制宜開(kāi)展中小蓄能建設(shè)。綜合上述發(fā)展趨勢(shì)，建設(shè)一批多能互補(bǔ)的清潔能源基地符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要，符合“雙碳”目標(biāo)要求，可通過(guò)兩種途徑構(gòu)建，一是在現(xiàn)有資源基礎(chǔ)上升級(jí)改造；二是按照發(fā)展規(guī)劃新建、試點(diǎn)和定型。

第一，在現(xiàn)有資源基礎(chǔ)上升級(jí)改造。第一種情況，為現(xiàn)有抽水蓄能電站配置風(fēng)光儲(chǔ)等組件。抽水蓄能電站通常選址于海拔差距明顯且場(chǎng)地資源充足的地區(qū)，為風(fēng)光資源接入提供良好條件，可在海拔較高的上水庫(kù)周邊部署風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，利用山體向陽(yáng)面的采光優(yōu)勢(shì)部署光伏發(fā)電系統(tǒng)，在廠區(qū)周邊部署儲(chǔ)能電站和控制器，完成線纜敷設(shè)和控制系統(tǒng)升級(jí)。對(duì)于大型抽水蓄能電站，清潔能源發(fā)電可作為其水泵工況下的抽水入力，無(wú)須從電網(wǎng)購(gòu)電抽水，清潔能源接入可以提升抽水蓄能工況轉(zhuǎn)換響應(yīng)速度，綜合性能將有較大提升。第二種情況，為現(xiàn)有大型風(fēng)電、光伏發(fā)電基地配置抽水蓄能電站和儲(chǔ)能電站。大型清潔能源發(fā)電基地主要位于西北和東北各省，本地負(fù)荷較低，屬于特高壓送端[14]區(qū)域，在其周圍選址建設(shè)抽水蓄能電站與儲(chǔ)能電站，與當(dāng)?shù)厍鍧嵞茉窗l(fā)電聯(lián)合運(yùn)行構(gòu)成多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，可有效減輕清潔能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高并網(wǎng)率和電網(wǎng)穩(wěn)定性。

第二，新建分布式多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。沿海地區(qū)、近海島嶼的風(fēng)光等清潔資源豐富，亟待開(kāi)發(fā)，且距離負(fù)荷中心較近，可建設(shè)中小型多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，由若干小微型多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)形成清潔能源發(fā)電群落，既能夠就近滿足本地負(fù)荷需求，也可以緩解負(fù)荷中心用電需求，通過(guò)有功調(diào)節(jié)和無(wú)功補(bǔ)償，增強(qiáng)電網(wǎng)靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性，保證電壓和頻率穩(wěn)定，保障負(fù)荷側(cè)電網(wǎng)安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

“雙碳”目標(biāo)下，清潔能源將迎來(lái)跨越式發(fā)展，本文設(shè)計(jì)了多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)架，推演了系統(tǒng)工作模式，分析了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程，論證了該系統(tǒng)能夠發(fā)揮抽水蓄能的調(diào)節(jié)能力，在電化學(xué)儲(chǔ)能的配合下，平抑風(fēng)電、光伏出力的波動(dòng)，穩(wěn)定系統(tǒng)的輸出，為構(gòu)建以可再生能源為主體的能源供應(yīng)體系提供導(dǎo)向和支撐。此外，可考慮兩種極限狀態(tài)，一是風(fēng)光出力高，既滿足系統(tǒng)對(duì)外輸出，又滿足機(jī)組抽水條件，且上水庫(kù)已蓄滿，儲(chǔ)能電池已浮充，面臨棄風(fēng)棄光；二是風(fēng)光出力低，蓄能機(jī)組發(fā)電補(bǔ)充系統(tǒng)輸出，上水庫(kù)水量不足，儲(chǔ)能電池也不足以支持系統(tǒng)輸出功率，將無(wú)法并網(wǎng)。如何配置多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)各部分容量，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)，將作為下一步的研究方向。