风—蓄联合电站运行方式及其经济效益研究

风电作为最具潜力的可再生能源，近年来发展迅速。我国风能资源丰富，改革开放以来，在党和政府的大力支持下，我国风电产业相关技术快速发展，商业化应用取得极大突破。30多年来，我国风电场迅速在风能资源较为丰富的地区布局、发展并投入发电运营，为当地居民提供了清洁的电力能源。 我国风电发展逐渐形成规模的同时，风电并网带来的问题也随之暴露。这是由于与风电开发速度相比风力发电技术研究还相对滞后。由于风电的不确定性，导致电力电量平衡和电源安排非常困难，随着风电容量的增加，这些问题将越来越突出。大规模风电并网的重要制约因素是电网可为风电提供的调峰能力，必须利用全网的调峰、调频能力进行统一平衡，才能保证全额接受风电和电网安全稳定运行。当风电功率增加时，常规机组减少出力为风电提供空间，风电功率具有不确定性，系统调峰裕度必须大于风电接入电网功率。此外，风电对电力系统的暂态稳定性、电压稳定性、频率稳定性和动态稳定性、电能质量、二次系统均具有极大影响。 本文正是在这样的背景下，利用风—蓄联合发电系统，通过水力储能的方式来改进风力发电的不足，本课题的主要研究内容和成果如下： （1）本文首先对论文研究对象即风—蓄联合运行系统涉及的风力发电原理和抽水蓄能电站的基本理论进行了较为详细的介绍，着重介绍了风电并网对电网产生的影响和抽水蓄能电站的动态效益及其评估方法。 （2）在基本理论介绍的基础上，详细说明了风—蓄联合电站的六种基本运行方式，并进一步给出了选择运行方式的步骤和基本效益方程。 （3）在阐述了风—蓄联合电站的基本运行方式的基础上，本文对风—蓄联合运行系统的两种实际运行方案进行了建模分析，并在MATLAB环境下进行仿真。 （4）本文对模拟的含风—蓄联合运行系统的小型电网进行了静态和动态经济分析，在MATLAB环境下仿真运行，绘制出了抽水蓄能电站抽水容量变化和峰谷分时电价对比图和抽水蓄能电站发电容量变化和峰谷分时电价对比图。 （5）最后本文还对联合系统进行环境效益评估，得出该系统每天可减少325.74吨CO2排放，可减少964.19千克SO2排放，具有良好的环境效益。