劉春暉，張政，范紅真，牟輝龍，黃存款，袁方

（1.山東科技大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，山東 青島 266590；2.國家電網(wǎng)有限公司技術(shù)學(xué)院分公司，山東 濟(jì)南 250002）

隨著傳統(tǒng)化石能源快速消耗及全球生態(tài)環(huán)境惡化，化石能源向低碳能源轉(zhuǎn)變已成為全球能源發(fā)展的新形勢(shì)。而中國電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)由低碳向脫碳的轉(zhuǎn)變，清潔的可再生能源則為新一代能源開發(fā)的重點(diǎn)[1]。在所有可再生能源中，風(fēng)能和光能的可獲取性與分布性具有其他能源無法比擬的優(yōu)勢(shì)，但風(fēng)光發(fā)電卻存在較強(qiáng)的隨機(jī)性與不確定性，大規(guī)模發(fā)電會(huì)影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。而水電作為調(diào)節(jié)性能良好的電源，可以有效平抑風(fēng)光發(fā)電波動(dòng)，提高電網(wǎng)的消納能力與能源利用效率。雖然水力發(fā)電優(yōu)勢(shì)顯著，但季節(jié)性變化明顯，故以蓄電池作為儲(chǔ)能補(bǔ)發(fā)裝置，共同實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)?，F(xiàn)有研究大多以風(fēng)光、風(fēng)水或獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行模式居多，對(duì)風(fēng)光水儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電的研究相對(duì)較少。特別是對(duì)多能互補(bǔ)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)參差不齊，標(biāo)準(zhǔn)不一。文獻(xiàn)[2]對(duì)風(fēng)、光、水在日內(nèi)時(shí)間尺度上的互補(bǔ)特性只是初步探索，并未深入研究。文獻(xiàn)[3]建立了多能互補(bǔ)優(yōu)化模型，從發(fā)電效益、功率波動(dòng)等方面分析互補(bǔ)特性，但未考慮風(fēng)光預(yù)測(cè)的誤差性。文獻(xiàn)[4]利用棄光率、發(fā)電效益等指標(biāo)，從側(cè)面評(píng)價(jià)了互補(bǔ)運(yùn)行特性，但對(duì)各電源互補(bǔ)特性僅從功率波動(dòng)進(jìn)行分析，具有一定局限性。

基于此，本文綜合多種評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)多能互補(bǔ)發(fā)電特性從可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性三方面進(jìn)行深入研究，構(gòu)建了多能互補(bǔ)發(fā)電的微電網(wǎng)評(píng)價(jià)體系，對(duì)影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的因素進(jìn)行評(píng)判。最后以中國西部某地區(qū)為例，對(duì)評(píng)價(jià)體系中的各指標(biāo)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，風(fēng)光水儲(chǔ)多能互補(bǔ)式發(fā)電系統(tǒng)在日前時(shí)間尺度上的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性都較好。

1 多能互補(bǔ)特性評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)

電力系統(tǒng)的可靠性是多能互補(bǔ)系統(tǒng)出力對(duì)負(fù)荷滿意度的重要評(píng)價(jià)量度。目前對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)常用概率性與確定性兩種形式來表示。本文采用的失負(fù)荷概率與累積缺電比正是從概率性出發(fā)對(duì)所選取評(píng)價(jià)時(shí)段的整體過程進(jìn)行評(píng)判，通過失負(fù)荷在時(shí)間上的分布趨勢(shì)，對(duì)所發(fā)生缺電概率較大的時(shí)段進(jìn)行適時(shí)的調(diào)度分配以保證負(fù)荷的需求；而選取單次失負(fù)荷最長持續(xù)時(shí)間、累積缺負(fù)荷時(shí)長、累積缺負(fù)荷量指標(biāo)則是從確定性出發(fā)[5]，通過對(duì)區(qū)域內(nèi)所發(fā)生的缺負(fù)荷時(shí)長與造成的缺失電量進(jìn)行分析，驗(yàn)證互補(bǔ)系統(tǒng)的多電源供電配置是否能滿足供電的需求。

1）失負(fù)荷概率La：是指系統(tǒng)中不滿足負(fù)荷需求的時(shí)段數(shù)量占總評(píng)價(jià)時(shí)段數(shù)量的比例，其公式為

式中：n為評(píng)價(jià)總時(shí)段數(shù)量；Pw(i)，Pp(i)，Ph(i)，Pb(i)分別為風(fēng)、光、水、儲(chǔ)四種電源在第i評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的出力；Pz(i)，Pz＇(i)分別為互補(bǔ)系統(tǒng)在第i評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的負(fù)荷需求與實(shí)際出力。

2）累積缺電比ρ：指在總評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的缺負(fù)荷量占總負(fù)荷的比例。

3）單次失負(fù)荷最長持續(xù)時(shí)間Lt：指未能滿足負(fù)荷需求的單次最長持續(xù)時(shí)間。

4）累積缺負(fù)荷時(shí)長Ls：指在總評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)未能滿足負(fù)荷需求的時(shí)段數(shù)之和。

5）累積缺負(fù)荷量Js：指在總評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)未能滿足負(fù)荷需求的缺電額量之和。

1.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)

互補(bǔ)系統(tǒng)中存在風(fēng)、光等不可控電源，其出力的不穩(wěn)定性會(huì)給互補(bǔ)系統(tǒng)造成一定影響。對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)的影響主要分為對(duì)電力系統(tǒng)影響與水庫影響兩部分，對(duì)電力系統(tǒng)的影響本文以互補(bǔ)系統(tǒng)出力差異系數(shù)與風(fēng)光出力預(yù)測(cè)誤差為評(píng)判指標(biāo)；對(duì)水庫影響則以水庫水位變化為評(píng)判指標(biāo)。1.2.1 互補(bǔ)出力差異系數(shù)Ic

互補(bǔ)性指標(biāo)是聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行特性評(píng)判的基礎(chǔ)，可對(duì)多種能源互補(bǔ)程度進(jìn)行初步判斷。

本文所選區(qū)域內(nèi)的風(fēng)、光輸出功率具有較強(qiáng)的時(shí)間互補(bǔ)性，同時(shí)水電可利用自身的快速調(diào)節(jié)能力進(jìn)一步平抑風(fēng)光波動(dòng)使互補(bǔ)系統(tǒng)更加平穩(wěn)，為量化功率互補(bǔ)能力，故以互補(bǔ)系統(tǒng)的出力差異系數(shù)作為評(píng)判風(fēng)光水出力穩(wěn)定性的指標(biāo)。其公式為

1.2.2 風(fēng)光功率誤差預(yù)測(cè)

對(duì)不可控電源的出力預(yù)測(cè)可減少其因出力的不確定性對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)電的影響。目前風(fēng)光發(fā)電均裝有發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)[6]，但因其發(fā)電具有間歇性與不確定性，故預(yù)測(cè)誤差較大，預(yù)測(cè)精度有待提高。因此本文利用功率預(yù)測(cè)誤差對(duì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，從而了解預(yù)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。為使誤差效果更加具有普遍性，故利用平均絕對(duì)誤差（MAE）與均方根誤差（RMSE）分析風(fēng)、光等不可控電源接入系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)出力的影響[7]，如下所示：

式中：P＇(i)為不同評(píng)價(jià)時(shí)段的風(fēng)、光發(fā)電與互補(bǔ)發(fā)電的預(yù)測(cè)出力與實(shí)際出力的差值。

1.2.3 水庫水位波動(dòng)

為了平抑風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性，要求水電出力要具有快速調(diào)節(jié)的特性，而水電出力的快速增減會(huì)給水庫水位帶來頻繁變化，若水庫水位波動(dòng)過大則會(huì)對(duì)水庫安全運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)。故選取水庫水位波動(dòng)作為評(píng)判指標(biāo)，并選取時(shí)段內(nèi)最大水位波動(dòng)日的水位波動(dòng)做日內(nèi)波動(dòng)分析，進(jìn)一步評(píng)估系統(tǒng)出力對(duì)水庫的水位變化影響。其公式為

式中：W(i)，W(i-1)分別為前后評(píng)價(jià)時(shí)段的水位；Δt為評(píng)價(jià)時(shí)長。

1.3 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)

微電網(wǎng)中互補(bǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益是考量發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。微電網(wǎng)發(fā)電不僅要滿足負(fù)荷需求，同時(shí)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是評(píng)判電網(wǎng)運(yùn)行的重要指標(biāo)。為較全面地分析微電網(wǎng)發(fā)電效益，故以并網(wǎng)狀態(tài)下的日前發(fā)電效益作為評(píng)判指標(biāo)，并通過夏季典型日與冬季典型日發(fā)電效益對(duì)比，分析日前微電網(wǎng)發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。而對(duì)于離網(wǎng)運(yùn)行的分析，使用電源發(fā)電最優(yōu)配置成本為指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)最優(yōu)的能源配置模型，避免不合理的分布式電源配置所造成的經(jīng)濟(jì)成本負(fù)擔(dān)。

1.3.1 離網(wǎng)型互補(bǔ)發(fā)電

利用HOMER軟件搭建互補(bǔ)發(fā)電的最優(yōu)能源配置模型，使各電源在滿足負(fù)荷的情況下配置成本最小，其公式為

式中：Fw，F(xiàn)p，F(xiàn)h，F(xiàn)b分別為風(fēng)機(jī)、光伏板、水力發(fā)電機(jī)以及蓄電池的固有成本、替換成本以及運(yùn)維成本之和。

1.3.2 并網(wǎng)型互補(bǔ)發(fā)電

以互補(bǔ)系統(tǒng)的綜合運(yùn)行效益最大為評(píng)判指標(biāo)，建立日前互補(bǔ)發(fā)電短期優(yōu)化調(diào)度模型，對(duì)日前發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。其公式為

式中：Cw，Cp，Ch，Cb分別為風(fēng)、光、水、儲(chǔ)四種電源的運(yùn)行成本；Ce為電網(wǎng)交互效益；Cre為三類能源的綜合發(fā)電運(yùn)行成本；Pgrid(i)，Psgrid(i)分別為不同評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)售電量與購電量；cp(i)，cs(i)分別為不同評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的售電與購電價(jià)格；fw，fp，fh，fb分別為風(fēng)電、光電、水電、蓄電池出力運(yùn)行成本系數(shù)；us(i)為蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)，us(i)=0和us(i)=1分別為蓄電池的充放電狀態(tài)。

約束條件：為確保互補(bǔ)系統(tǒng)的安全運(yùn)行及符合實(shí)際情況，需對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)的出力與電網(wǎng)交互功率進(jìn)行約束。

功率平衡約束：

各電源出力約束：

式中：Pload(i)，PGrid(i)分別為不同評(píng)價(jià)時(shí)段的負(fù)荷需求及系統(tǒng)與電網(wǎng)的交互功率；Px(i)，Pxmin(i)，Pxmax(i)分別為分布式電源x在第i評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的實(shí)際運(yùn)行功率，最小運(yùn)行功率與最大運(yùn)行功率；Pgridmin(i)，Pgridmax(i)分別為互補(bǔ)系統(tǒng)在第i評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的最小與最大售電量；Psgridmin(i)，Psgridmax(i)分別為互補(bǔ)系統(tǒng)在第i評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的最小與最大購電量[8]。

儲(chǔ)能約束：

式中：SOCmin，SOCmax分別為蓄電池的最小與最大荷電狀態(tài)；Pbmin(i)，Pbmax(i)分別為蓄電池不同評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的最小與最大輸出功率[9]。

2 算例分析

本文選取我國西部某區(qū)域內(nèi)的供電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該區(qū)域內(nèi)風(fēng)光水資源豐富，年均風(fēng)能密度可達(dá)90～180 W/m2，年均可利用小時(shí)高達(dá)3 800 h以上且季節(jié)性變化明顯；同時(shí)全年日照數(shù)約3 124 h，年輻射量約為1 965 kWh/m2，現(xiàn)建設(shè)有3座水電站，本文以1 500 kW水電站為例，對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析。

2.1 可靠性指標(biāo)分析

表1為全年長時(shí)間尺度下的互補(bǔ)系統(tǒng)各項(xiàng)可靠性指標(biāo)結(jié)果，圖1為累積缺負(fù)荷時(shí)長與累積缺失電量的全年分布圖。

表1 全年尺度下互補(bǔ)系統(tǒng)各項(xiàng)可靠性指標(biāo)Tab.1 Reliability indexes of complementary system on annual scale

圖1 累積缺負(fù)荷時(shí)長與累積缺失電量全年分布圖Fig.1 Annual distribution of accumulated load shortage duration and accumulated missing power

由表1與圖1可知，互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)全年的失負(fù)荷概率僅為2.41%，累積缺電量僅占全年負(fù)荷量的1.047%，且有明顯的季節(jié)性變化。處于枯水季的春季會(huì)有失負(fù)荷現(xiàn)象，缺負(fù)荷時(shí)段約占全年缺負(fù)荷時(shí)段的81.91%，而處于汛期的夏秋季，水電充足可很好地滿足負(fù)荷需求。由以上數(shù)據(jù)可知在全年長時(shí)間尺度下互補(bǔ)系統(tǒng)的可靠性較好。

2.2 穩(wěn)定性指標(biāo)分析

為驗(yàn)證互補(bǔ)系統(tǒng)中水電對(duì)風(fēng)光出力波動(dòng)的平抑性，將風(fēng)光互補(bǔ)與風(fēng)光水互補(bǔ)的出力差異系數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如圖2所示。

圖2 互補(bǔ)出力差異系數(shù)Fig.2 Complementary output difference coefficient

由圖2可知，風(fēng)光水互補(bǔ)出力差異系數(shù)明顯低于風(fēng)光互補(bǔ)出力差異系數(shù)，尤其在6月至10月中旬時(shí)段內(nèi)，因處于豐水期，水力發(fā)電力度大且相對(duì)穩(wěn)定，且此時(shí)正處于小風(fēng)季，風(fēng)光出力比例下降，故互補(bǔ)系統(tǒng)出力差異系數(shù)幾乎為0，由此可得風(fēng)光水互補(bǔ)系統(tǒng)較風(fēng)光互補(bǔ)出力更加具有穩(wěn)定性，能很好地平抑風(fēng)光發(fā)電的出力波動(dòng)性。

水力發(fā)電因與降水量、河流量、庫容等因素相關(guān)，在短期內(nèi)功率輸出變化不大，基于此，本文假設(shè)其預(yù)測(cè)值與實(shí)際值基本一致。以1月15日為例，分別對(duì)短期時(shí)間內(nèi)的風(fēng)電、光電及風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，并利用平均絕對(duì)誤差與均方根誤差對(duì)三者日內(nèi)誤差分布情況進(jìn)行分析，如圖3、圖4與表2所示。圖4中，縱坐標(biāo)誤差表示實(shí)際出力與預(yù)測(cè)出力的差值所占實(shí)際出力的比重。

圖3 互補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)電出力預(yù)測(cè)Fig.3 Generation output prediction of complementary system

圖4 互補(bǔ)發(fā)電誤差分布Fig.4 Error distribution of complementary generation

表2 互補(bǔ)系統(tǒng)預(yù)測(cè)誤差結(jié)果Tab.2 Prediction error results of complementary systems

由圖3、圖4和表2可知，風(fēng)光水互補(bǔ)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)誤差比風(fēng)、光單獨(dú)發(fā)電的預(yù)測(cè)誤差波動(dòng)性小。因風(fēng)速變化波動(dòng)性較強(qiáng)，故風(fēng)電誤差波動(dòng)也變化頻繁，而光電出力時(shí)段較為集中，故誤差波動(dòng)性較風(fēng)電略小，但風(fēng)光水互補(bǔ)出力誤差為三者中最小，基本上處于-0.05～0.05之間（見圖4）。通過對(duì)比三者的MAE與RMSE數(shù)值，也能得到互補(bǔ)發(fā)電的預(yù)測(cè)誤差最小，表明互補(bǔ)發(fā)電具有很好的穩(wěn)定性。

水庫水位的異常波動(dòng)會(huì)影響互補(bǔ)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。圖5、圖6為互補(bǔ)前后水庫水位全年與日內(nèi)波動(dòng)曲線。

圖5 全年互補(bǔ)前后水庫水位變化Fig.5 Changes of reservoir water level before and after annual complementation

圖6 最大水位波動(dòng)日水庫水位變化Fig.6 Variation of reservoir water level on the day of maximum water level fluctuation

由圖5、圖6可得，全年互補(bǔ)前后的水庫水位波動(dòng)情況可分為3種類型：

1）互補(bǔ)后水位波動(dòng)比互補(bǔ)前水位波動(dòng)性大。在10月中旬至5月中旬時(shí)段內(nèi)，互補(bǔ)后水位波動(dòng)大于互補(bǔ)前水位波動(dòng)，以該時(shí)段內(nèi)某最大水位波動(dòng)日（圖6）為例進(jìn)行分析，互補(bǔ)前后水位波動(dòng)具有一定差異，互補(bǔ)前的水位變化較互補(bǔ)后的水位變化而言基本不變，而互補(bǔ)后的水位差最大也只有0.11 m。

2）互補(bǔ)后水位波動(dòng)與互補(bǔ)前水位波動(dòng)基本一致。從5月初至8月中旬時(shí)段內(nèi)，水庫雖因放蓄水造成水位波動(dòng)，但互補(bǔ)前后水位波動(dòng)相差不大。

3）互補(bǔ)后水位波動(dòng)比互補(bǔ)前水位波動(dòng)性小。從9月初至10月中下旬，正處于河流汛期，水力發(fā)電可很好地平抑風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性，故在該時(shí)段內(nèi)水庫水位基本保持不變。由以上數(shù)據(jù)可得，對(duì)于風(fēng)、光等不可控電源的加入，對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性影響不大。

2.3 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分析

對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，本文從離網(wǎng)型與并網(wǎng)型兩種運(yùn)行模式下進(jìn)行分析。離網(wǎng)模式下以最優(yōu)發(fā)電配置模型實(shí)現(xiàn)投資成本最低的目標(biāo)[10]，并網(wǎng)型模式下以綜合運(yùn)行效益最大為目標(biāo)結(jié)合分時(shí)電價(jià)，驗(yàn)證互補(bǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。

對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度應(yīng)滿足：1）風(fēng)、光等不可控電源出力滿足負(fù)荷時(shí)，可減少可控電源出力。離網(wǎng)狀態(tài)下給蓄電池充電，并網(wǎng)狀態(tài)下在峰時(shí)售電給電網(wǎng)，平時(shí)或谷時(shí)給蓄電池充電并部分售電給電網(wǎng)。2）風(fēng)、光等不可控電源出力不滿足負(fù)荷時(shí)，可控電源出力增加，若仍不滿足負(fù)荷需求，離網(wǎng)狀態(tài)下蓄電池放電，并網(wǎng)狀態(tài)下向電網(wǎng)購電。

2.3.1 離網(wǎng)型互補(bǔ)發(fā)電分析

離網(wǎng)型風(fēng)光水儲(chǔ)多能互補(bǔ)發(fā)電模型如圖7所示，其中，eW15，Hydro，PV，S6CS25P，Converter分別為風(fēng)力發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)、光伏板、蓄電池、變流器。

圖7 離網(wǎng)型風(fēng)光水儲(chǔ)互補(bǔ)系統(tǒng)模型Fig.7 Off-grid wind，solar，water and storage complementary system model

經(jīng)計(jì)算得出投資成本最少的優(yōu)化配置方案，其中原始資金和總凈現(xiàn)成本為1 851.6萬元和2 546.76萬元，最優(yōu)配置下的成本如表3所示。

表3 各組件最優(yōu)組合配置Tab.3 Optimal combination configuration of each component

因水輪發(fā)電機(jī)成本已收回，故不計(jì)成本?？紤]到互補(bǔ)系統(tǒng)中的發(fā)電量與發(fā)電效益[11]，風(fēng)機(jī)、光伏板及水輪機(jī)的裝機(jī)容量分別約占三者發(fā)電總裝機(jī)容量的23.07%，30.76%，46.15%。由表3可看出，蓄電池的成本比重最高，約44.63%，因此在離網(wǎng)型多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，應(yīng)降低蓄電池成本，合理調(diào)整風(fēng)機(jī)、光伏、水電的出力比重[12]。

2.3.2 并網(wǎng)型互補(bǔ)發(fā)電分析

由離網(wǎng)型互補(bǔ)發(fā)電數(shù)據(jù)可知，蓄電池成本較高，在并網(wǎng)下為保證綜合運(yùn)行效益應(yīng)減少蓄電池使用，增加與電網(wǎng)交互功率。

本文從豐水季與枯水季典型日對(duì)日前發(fā)電效益進(jìn)行分析[13]，圖8、圖9為豐水季與枯水季典型日互補(bǔ)系統(tǒng)出力曲線，表4、表5為分時(shí)電價(jià)與豐、枯水季日前經(jīng)濟(jì)效益。

圖8 豐水季電源出力狀況圖Fig.8 Power output status chart in wet season

圖9 枯水季電源出力狀況圖Fig.9 Power output status chart in dry season

表4 分時(shí)電價(jià)Tab.4 Time of use electricity price

表5 互補(bǔ)發(fā)電日內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益Tab.5 Intraday economic benefits of complementary power generation

由圖8、圖9可知，豐水季時(shí)，水量充足，僅依靠水力發(fā)電就能滿足負(fù)荷需求，應(yīng)降低風(fēng)、光發(fā)電占比。此外對(duì)于水電產(chǎn)生的大量盈余電量，可根據(jù)不同時(shí)段內(nèi)電價(jià)高低售電給電網(wǎng)并給蓄電池充電，從而獲取最大發(fā)電效益?？菟緯r(shí)，因水電調(diào)節(jié)受限于徑流量，以風(fēng)光發(fā)電為主，通過購售電以滿足負(fù)荷需求并獲取經(jīng)濟(jì)效益。如圖中所示谷時(shí)段內(nèi)，電價(jià)較低，可減少水電出力，轉(zhuǎn)向電網(wǎng)購電并對(duì)蓄電池充電，而在峰時(shí)段，雖然風(fēng)光發(fā)電滿足負(fù)荷需求，但售電電價(jià)較高，水電可適當(dāng)出力，使互補(bǔ)系統(tǒng)向電網(wǎng)出售電量，獲取可觀經(jīng)濟(jì)效益補(bǔ)償購電等成本。由表5可知，夏季日內(nèi)水力發(fā)電效益最高，在不考慮負(fù)荷與蓄電池情況下，水力發(fā)電占總發(fā)電效益的86.32%。而冬季日內(nèi)水力發(fā)電受限，互補(bǔ)系統(tǒng)以風(fēng)光發(fā)電為主，水電進(jìn)行補(bǔ)償發(fā)電。冬季日內(nèi)受水電不足、發(fā)電成本及電網(wǎng)購電等因素影響，冬季日內(nèi)互補(bǔ)系統(tǒng)綜合運(yùn)行效益要低于夏季日內(nèi)綜合運(yùn)行效益。

3 結(jié)論

本文構(gòu)建了一種評(píng)價(jià)多能互補(bǔ)系統(tǒng)運(yùn)行特性的指標(biāo)體系，并從不同角度對(duì)風(fēng)、光、水、儲(chǔ)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，經(jīng)結(jié)果驗(yàn)證，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度提供參考依據(jù)。本文僅對(duì)互補(bǔ)系統(tǒng)日前運(yùn)行特性進(jìn)行分析，下一步將對(duì)超短期時(shí)段內(nèi)的運(yùn)行特性進(jìn)行研究。