一种风光互补电站容量配比的计算方法

摘要

本发明公开了一种风光互补电站容量配比的计算方法，通过分别对风电场、光伏电站的发电功率进行计算；交叉计算风电场、光伏电站的不同容量配比；分析不同容量配比的风光互补电站的出力特性；最终选择最优的风光互补电站容量配比。本发明对风光互补电站的容量配比提出了优选方案，节省了电站投资、增强电站稳定运行。

主权项

一种风光互补电站容量配比的计算方法，其特征是，步骤为：1）风、光数据根据《风电场风能资源评估方法》的要求：风电场测风塔测量数据为各采样高度每秒采样一次，并自动计算和记录连续一年的每10分钟的平均风速；同时，每个高度的数据还包含：温度、气压、风向、10分钟平均风速、10分钟内最大风速、10分钟内最小风速及标准偏差；而根据《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》（试行）的要求：项目现场太阳辐射观测站至少连续一年的逐分钟太阳能的总辐射、气温的实测时间序列数据；由此可见，在进行出力分析之前，首先应将风光数据的采样时间统一；本方法采用方法如下：计算光资源数据与风资源数据对应10分钟数据取其算术平均值，作为与风资源相关时段的同步数据；2）风电场出力仿真（1）根据拟采用风机的风速－功率对应数值，拟合出风机出力函数；（2）根据采集的原始数据及拟合风机功率曲线计算出单位容量风机全年的逐10分钟发电功率；（3）输出单位容量风电场全年逐月发电量、各月逐日发电功率曲线、全年代表日发电功率曲线；3）光伏电场出力仿真（1）计算光资源数据与风资源数据对应逐10分钟数据取算术平均值，作为与风资源相关时段的同步数据；（2）根据按照球面天文学理论，采用地平坐标系作为基准坐标系，并借助赤道坐标系来进行空间坐标转换以获得全年各时刻的太阳高度角和方位角；（3）根据太阳辐射原理，首先采用Erbs法计算全年逐小时散射辐射量与总辐射的比值，分解出直接辐射、散射辐射、反射辐射；（4）采用Klein法计算，计算光伏组件倾斜面上的太阳辐射量； （5）通过对辐射站采集的环境温度的校正，计算出光伏组件表面的温度，再结合光伏组件的参数，计算出单位容量光伏电站全年逐10分钟发电功率；（6）输出单位容量光伏电站全年逐月发电量、各月逐日发电功率曲线、全年代表日发电功率曲线；4）风光互补电站容量配置优化（1）分别分析单位容量风电场、光伏电站出力特性；（2）考虑目前国内风光互补电站的建设存在如下建设模式：①某类型电站首先建设，建成投产后再规划另一类型电站的建设；②两类电站同时建设，总容量确定；针对上述电站建设实际情况，本方法对风光互补电站容量配置均可采用如下模式；（3）风光互补电站利用输、变电设备的容量，按如下步骤进行选择；①提取步骤2、步骤3计算出风电场、光伏电站的全年逐10分钟发电功率；②对风电场的容量取值区间为0～1，设定步长为0.2；将光伏电站容量取值为1；分别计算两类电站不同容量比的全年逐10分钟发电功率；③对光伏电站的容量取值区间为0～1，设定步长为0.2；将风电场容量取值为1；分别计算两类电站不同容量比的全年逐10分钟发电功率；④并输出风光互补电站的出力特性表，包含：光伏电站、风电场、风光互补电站的逐月最大出力、最小出力、平均出力的参数、全年出力曲线、全年逐月发电量、各月逐日发电功率曲线、全年代表日发电功率曲线；（4）根据输出参数及曲线对各容量配比的风光互补电站进行分析，以风光互补电站容量最大、输变电设备容量最小作为判断依据，选择风光互补电站的容量配比；（5）对已选定容量配比的方案，分别计算主设备5％、10％过负荷的概率，根据能量损失是否超过设定值作为判断依据，考虑是否将容量比降一档，最终提出规划电站需加装的限流设备的选型依据。