[发明专利]一种风力发电与光热发电系统容量配比优化方法

说明书

本发明公开了一种风力发电与光热发电系统容量配比优化方法，用于解决风力发电与光热发电系统容量优化配置的问题，其通过联合发电系统数学建模、设定优化目标和规则，基于Matlab平台开发出的优化配置计算方法，a.通过获取全年的风速数据、系统发电目标数据、系统约束条件数据；b.根据联合发电系统数学模型，计算每小时初始发电系统中风力发电功率和光热发电功率数据；c.根据设置有约束条件、目标值和优化规则进行计算波动率；d.以设置的步长改变风力发电系统和光热发电系统的容量，重复步骤b和c；直到求出波动率最小时停止计算，输出风电系统容量和光热发电系统容量及其比值；本发明能实现风力发电与光热发电系统联合出力波动最小下容量的优化配置。

技术领域

本发明涉及一种风力发电与光热发电系统容量配比优化方法，其属于不同可再生能源混合利用领域。

背景技术

风力发电和光热发电作为可再生能源利用的两种形式，可为人们提供清洁无 污染的绿色电力。

目前，风力发电已成为发展规模相当大的可再生能源，其出力波动性大，且具有随机性和间歇性；而光热发电以其稳定可调的优势而成为非常具有潜力的利用形 式，成为与其它可再生能源技术进行混合开发的较好选择。对风电从业者而言， 熔盐储热技术在风电领域的认知度并不高，风电存储目前往往会考虑蓄电池技术， 对热储能技术了解和关注的较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种联合出力时波动最小的风力发电与光热发电系统容量配比优化方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种风力发电与光热发电系统容量配比优化方法，其包括如下步骤：

a.获取全年的风速数据、系统发电目标数据、系统约束条件数据和光热发电系统容量步长；所述系统约束条件数据包括光热系统出力上限比例Up和光热系统出 力下限比例Low；

b.根据风电场发电模型和风速数据计算t时刻对应风速为V时风力发电机的输出功率P_wind(t)数据，计算公式(1)如下：

式中：P(V)为t时刻对应风速为V时风力发电机的输出功率；即风速V是在t 时刻的风速；

V₁为风力发电机的启动风速；

V₂为风力发电机的额定风速；

V₃为风力发电机的切出风速；

a、b、c为利用风力发电机的功率曲线得到的拟合参数；

P₀为风力发电机的额定功率；

c.根据步骤b计算得到的t时刻对应风速为V时风力发电机的输出功率P_wind(t)和设定的系统发电目标值P_obj(t)计算全年每小时发电出力的功率缺额ΔP(t)，计算 公式(2)如下：

ΔP(t)＝P_obj(t)-P_wind(t)(2)

d.分三种区间，判断功率缺额ΔP(t)的大小：

(1)当ΔP(t)＜Low·P_csp(t)时，此时系统功率缺额ΔP(t)小于光热系统额定出力下限，则波动率κ_Low为光热系 统发电量W₁为W₁＝Low·P_csp(t)，

其中，P_csp(t)表示光热系统额定出力；

t表示任意小时，单位h；