利用年负荷曲线,初步配置风力发电机、光伏阵列和抽水蓄能机组的容量。图4-3系统负荷只考虑风力发电的容量配置在流程图中,注意步长ΔPwin的选取,若选择过大,不能找到最优的容量值,且可能陷入死循环；若选择过小,程序运行时间长。图4-4系统负荷只考虑光伏发电的容量配置第三步:根据系统的年负荷曲线,建立风光互补的优化模型,利用粒子群优化算法,对风力发电机和光伏阵列的容量进行优化。......
2023-06-23
初步配置系统容量优化指南
【摘要】：根据年月平均负荷初步配置系统容量。图5-2复合系统的年月平均负荷分布表5-21年中太阳辐射总量的月平均值3)月平均温度。一般孤网系统的负荷失电率保证在不大于1%即满足要求,则配置抽水蓄能机组的容量为120kW。3)根据净负荷的月平均值,配置不同的抽水蓄能机组的容量,计算抽水蓄能机组的发电量或抽水耗电量,与净负荷之间比较,得到配置抽水蓄能机组后复合系统的负荷盈亏率。
根据年月平均负荷初步配置系统容量。
(1)年负荷平均月用电量。
年负荷平均月用电量如图5-2所示。
1)年月平均风速。
1年的风速月平均值如表5-1所示。
表5-1 年风速月平均值
2)月平均太阳辐射总量。
1年中不同倾角的太阳辐射量的月平均值如表5-2所示。
图5-2 复合系统的年月平均负荷分布
表5-2 1年中太阳辐射总量的月平均值
3)月平均温度。
1年的温度月平均值如表5-3所示。
表5-3 年温度月平均值
根据风速和太阳能辐射数据及年月平均负荷分布,确定风力发电机的最大容量为1.5MW,光伏阵列的最大容量为2MW。风力发电机的价格取7.6元/W,光伏电池取12.5元/W。选取负荷失电率允许值分别为0.3,0.1,0.05,0.01,各不同负荷失电率条件下的优化结果如图5-3所示。
图中蓝色的点表示失电率大于1,不满足配置要求,在其他的点中找到不同失电率时初次投资最小的配置。
分析图5-3四个小图,分别得到当负荷失电率为0.3,0.1,0.05,0.01时,初次投资最低所对应的风力发电机和光伏阵列的容量,则不同失电率条件下初次投资最小的风力发电机组和光伏阵列的容量配置如表5-4所示。
图5-3(一) 不同负荷失电率条件下风力发电机和光伏阵列的容量优化
图5-3(二) 不同负荷失电率条件下风力发电机和光伏阵列的容量优化
表5-4 不同负荷失电率初次投资最小的风力发电机组和光伏阵列的容量配置
(4)按年负荷最低失电率配置的风力发电机和光伏阵列的容量,根据年月平均负荷用电量,按月进行抽水蓄能机组容量的配置。
1)比较不同负荷失电率条件下的电量盈亏量,选取1年中电量盈亏量相当的配置:如图5-3和表5-4所示,当风力发电机组容量为0.7MW,光伏阵列容量为0.8MW时,1年中电量盈亏量相当,且负荷失电率最小。
2)计算0.7MW的风力发电机和0.8MW的光伏阵列1年的月平均发电量,与本年的负荷月平均值进行比较,得到净负荷,如图5-4所示。
3)根据净负荷的月平均值,配置不同的抽水蓄能机组的容量,计算抽水蓄能机组的发电量或抽水耗电量,与净负荷之间比较,得到配置抽水蓄能机组后复合系统的负荷盈亏率。配置的抽水蓄能机组容量不同,复合系统的负荷盈亏量不同,则抽水蓄能的初次投资也不同,三者之间的关系如图5-5所示。由图示可以看出,选取的负荷失电率越低,需配置的抽水蓄能机组的容量越大,则初次投资越大。一般孤网系统的负荷失电率保证在不大于1%即满足要求,则配置抽水蓄能机组(选用可逆式水泵水轮机)的容量为120kW。
图5-4 不同盈亏率时风力发电机组和光伏阵列的年发电量月分布图
图5-5 不同负荷失电率、抽水蓄能机组的容量及初次投资之间的关系
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