第
36
卷第
1
期
2
∞
8
年
1
月
河海大学学报(自然科学版)
Journal
of
Hohai
University(Natural
Sc
iences)
风电一抽水蓄能联合系统的优化运行模型
谭志忠，刘德有，欧传奇，王
丰
(河海大学水利水电工程学院，江苏南京
21
∞
98)
Vo
1.
36 No.1
Jan.2
∞
8
摘要:拟定了风也一抽水蓄能联合系统
3
种可行的运行方案:全部风电供给抽水蓄能电站抽水;根据
电网容量和风电场出力情况，部分风电直接输入电网，其余风电供给抽水蓄能电站抽水;风电全部
直接输入电网.建立了风电抽水蓄能联合系统的优化运行模型，计算得出了常规发电厂稳定运行
的最小容量以及含一定容量风屯的电网所需的抽水蓄能电站装机容量，建立了经济坪价模型，根据
综合经济评价结果，优选出了风电抽水蓄能联合系统的最佳运行方案.
关键词:风电-抽水蓄能联合系统;联合运行;运行模型;经济评价
中图分类号:币
!{614
文献标识码
:A
文章编号:
1
∞
0-1980(2008)01-0058-05
由于风能安全清洁，资源丰富，近年来风力发电在世界各国得到了广泛关注和快速发展.但当直接输入
电网的风电占所在电网的比重超过
10%
时，必须对电网系统进行合理有效的调节，以提高供电质量和降低
运行成本[叫.对此，欧洲部分国家己做了不少探索性研究，并提出了用蓄能方式将风电蓄存起来，在电网需
要时稳定地为电网供电的设想.风电-氢系统
[3]
虽然是一种比较理想的蓄能发电方式，但目前技术尚不成熟，
造价高，还不能大规模采用;风电-柴油机系统
[4]
需采用大量的化石燃料，不是理想的蓄能发电方式;基于生
物量(
biomass-
based)
[5]
的蓄能发电方式具有很好的发展前景，但目前成本相当高.因抽水蓄能电站具有对电
网负荷变化反应快速、调节灵活，调峰、填谷、调频、调相和事故备用的运行性能好的优越性，所以风电一抽水
蓄能联合系统得到了成功应用
[2]
文献
[6J
给出了风电-抽水蓄能联合系统的
6
种不同运行方案以及各子系
统的运行模型及经济评价模型，但考虑用火电来调峰运行，对整个电网来说不是最经济的;文献
[7J
通过基
荷、峰荷比例的调整来优化系统，风电全部用来抽水，基荷由常规能源满足，峰荷由抽水蓄能电站提供，但该
文献没有优选风电一抽水蓄能联合系统运行方案;文献
[8J
用线性规划方法求得了抽水蓄能电站在一定约束
条件下的抽水或发电容量，实现了风电一抽水蓄能联合系统效益的最大化.
本文在拟定风电-抽水蓄能联合系统
3
种可行运行方案的基础上，通过综合经济指标的比较优选出了最
佳运行方案，并求出了含一定容量风电的电网所需的抽水蓄能电站装机容量.
1
联合系统的运行方案及其数学模型
图
1
所示的是一个含风电一抽水蓄能联合系统的小型
电网系统模型，为保证该电网的正常运行，必须满足其所
有供电容量
Ptotal
与所有负荷容量
D
削的供需平衡，即
ptotal=Dtolal[2].
设风电一抽水蓄能联合系统的优化运行目标是:在优
先利用风电和抽水蓄能电站发电满足负荷的情况下，常
规发电厂以最小的容量稳定运行.即
品工
P
CPS
= min 1
[D
15
hase
+卢
[D
15
max
J.
n)
f (1)
图
1
含凤电-抽水蓄能系统的电网系统模型
式中:
P
cps
常规电厂的稳定出力;卢一一常规电厂承
Fi
g.l
Grid with wind-powered
担最大腰荷的比例;川
[D
凶
h
口
m1
〕缸
J]
腰荷
;D
凶一一系统负荷，包括基荷
[D
凶
15h
阳臼酣
e
、腰荷
[D
臼
J
m
和峰荷
[D
凶
15J
严阳
ak'
收稿日期
:2
删
-11-25
作者简介:谭志忠(1
983
一)
，男，湖南株洲人，硕士研究生，主要从事抽水蓄能电站与风能研究
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