PDF《风电场相变储能膨胀发电系统容量配置方法》

1 4. 7, 膨胀进汽阀主旁路进汽比 Kc 为0. 8, 风电可调度性置信度λ 为8 0%, 蒸发器单向运行时 长Tm 为1 2h. 图3所示为特定风电场2 4h内年平均风电功 率分布情况( 原始数据近似服从温布尔分布) , 图中 同时给出了调度水平, 风电功率平稳分量与调度水 平的差值以及脉动分量的分布情况. 图3 风电功率分布情况 F i g .

3 D i s t r i b u t i o no fw i n dp o w e r 根据2. 1节的研究, 图4所示为风电功率平稳 分量与调度水平的差值以及脉动分量的概率分布情 况, 图5所示为对这两个量取绝对值, 再利用非参数 核心平滑密度估计得到累积概率分布. 图4 Ps o 和Pf 的概率密度分布情况 F i g .

4 P r o b a b i l i t yd e n s i t yd i s t r i b u t i o no fPs oa n dPf 从图4中可以看出, Ps o 和Pf 的概率密度函数 近似服从标准正态分布, 向0值两侧功率差额绝对 值增大的方向概率密度逐渐减小. 图5 Ps o 和Pf 的累积概率分布情况 F i g .

5 C u m u l a t i v ep r o b a b i l i t yd i s t r i b u t i o no fPs oa n dPf 从图5中可以看出, 累积概率增幅随着功率差 额绝对值的增大逐渐放缓, 在3.

1 MW 和8.

8 MW 处Pf 和Ps o 的累积概率均已达到8 0%.因此, 选 择相变储能膨胀发电系统功率交换水平规划值为

1 1.

9 MW 时, 系统将有8 0%的概率将风电功率波 动从平稳分量水平调整到调度水平, 有6 4%的概率 同时消除脉动分量.显然, 提高功率交换水平规划 值, 风电可调度性置信度会进一步提高, 但投资成本 也会随之增加.相变储能膨胀发电系统储热工质和 循环 工质性能指标及市场报价[

2 0 ] 列于附录A表A1, 根据式(

1 9 ) 可得系统综合投资成本函数为: Z =6.

0 2+1.

3 4 Eb a s e + 5.

3 3 γs t r

2 4. 3≤Er a t e ≤2

6 6.

4 ? ? ? ? ? ? ? (

2 1 ) 图6所示为相变储能膨胀发电系统综合投资成 本曲线.从图中可以看出, 在给定的8 0%风电功率 可调度性置信度水平下, 相变储能系统可持续运行 能力评价指标随着平衡容量的增大总体呈现出先升 高后下降的趋势, 这是由于较低的平衡容量当遇到 风电功率持续走低时很容易越过下限, 较高的平衡 容量当遇到风电功率持续走高时很容易越过上限, 这两种情况下系统可持续运行能力评价指标均不是 最优.将平衡容量与可持续评价能力评价指标的关 系曲线代入式(

1 9) , 可以得到使综合投资成本最小 的平衡容 量取值, 此时对应的蒸发器额定容量为22. 6MW・h, 即相变储能膨胀发电系统最优能量 交换水平. 图6 综合投资成本曲线 F i g .

6 C u r v eo f i n t e g r a t e d i n v e s t m e n t c o s t

1 6 朱三立, 等 风电场相变储能膨胀发电系统容量配置方法 至此, 本文提出的风电场相变储能膨胀发电系 统容量配置全部完成, 配置结果如下: 风电功率可调 度性置信度水平为80%,功率交换水平为11. 9MW, 能量交换水平为

2 2.

6 MW・h, 可持续 运行 能力评价指标为81. 4%, 综合投资成本为316

0 0万元.

4 结语 本文提出了考虑风电可调度性置信度水平和储 能可持续运行能力评价指标的风电场相变储能膨胀 发电系统容量配置方法, 取得的主要成果如下.

1 ) 为了合理计算系统功率交换水平和能量交换 水平, 对相变储能膨胀发电系统运行特性做了深入 分析, 提出了蒸汽流量内环―蒸汽压力外环 双环控 制 策略.