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近年來，風力發(fā)電、光伏發(fā)電已經(jīng)成為我國可再生能源利用不可或缺的一部分。當電網(wǎng)接入大量的風電、光伏發(fā)電時，高比例的火力發(fā)電機組需要作為備用，這不僅增加了系統(tǒng)運行成本，而且可能因為風機、光伏發(fā)電系統(tǒng)故障引起大面積停電，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行造成嚴重危害。

國內(nèi)外學者針對清潔能源多能互補方法的研究較為豐富，主要集中在天然氣熱電冷三聯(lián)供、多能互補發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度和容量配置以及清潔能源規(guī)劃設計等方面。

• 有學者根據(jù)多能互補系數(shù)將子系統(tǒng)與綜合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合起來，搭建了一個可以用來評價多種清潔能源互補性的框架。
• 有學者對貴州省威寧地區(qū)及周邊區(qū)域劃分了風電均衡地域，計算了3種不同類型指標，針對該區(qū)域提出了一種較優(yōu)的風電消納選擇。
• 有學者搭建了一種基于清潔能源發(fā)電的時序生產(chǎn)模型，以電網(wǎng)綠色生產(chǎn)及排放所產(chǎn)生的效果最大化為主要方向，綜合考慮風光出力和負荷特性，得出了風光最優(yōu)配比。
• 有學者選擇以風電消納最大化和運行成本最低為目標，以源荷協(xié)調(diào)多目標優(yōu)化模型為基礎，在模型求解時采取了差分算法來驗證所提方法的效用性。
• 有學者對規(guī)劃模型求解時選擇了第二代非支配排序遺傳算法，同時還提出了一種電網(wǎng)拓展規(guī)劃方法，并且根據(jù)IEEE-6節(jié)點系統(tǒng)和巴西南46節(jié)點系統(tǒng)來驗證方法的效用性，該方法對未來大量可再生能源電力系統(tǒng)的規(guī)劃具有指導意義。

從上述研究可知，盡管多能互補的發(fā)電技術(shù)及相關(guān)評價指標已有研究，但仍缺乏互補方案的經(jīng)濟性評價，這在一定程度上造成了優(yōu)選方案的實際可操作難度較大?；诖?，長沙理工大學電氣與信息工程學院、國家電網(wǎng)公司華中分部的研究人員，從多指標綜合評價模型出發(fā)，根據(jù)灰色預測模型和Weibull分布模擬出風光出力曲線，建立多種能源組合方案；分別建立能源負荷曲線差異度指標、能源組合經(jīng)濟指標和穩(wěn)定性指標，提出一種考慮多因素影響的綜合評價方法。

圖5 指標研究框架

研究者以區(qū)域A的負荷及周邊的4個市的風電和光伏歷史數(shù)據(jù)為算例基礎，建立不同能源組合方案，計算不同方案的各項指標值，最后通過多指標綜合分析選出最佳的多能互補方案。本方法提供了一種考慮多指標綜合評價的多能互補策略，不僅促進了新能源的消納，還對電網(wǎng)調(diào)度部門組合不同能源發(fā)電具有重要的示范作用。

以上研究成果發(fā)表在2020年第1期《電氣技術(shù)》雜志，論文標題為“基于多指標評價的清潔能源互補優(yōu)選策略”，作者為程思舉、楊建華、肖達強、姜飛。