论文部分内容阅读
随着世界工业化进程的不断推进，大气污染和能源短缺限制了全球人类的可持续发展，人类对能源的巨大需求和其有限供给之间的矛盾越来越突出。太阳能资源是可大规模利用的清洁能源，存在光伏和光热两种利用方式。相对于光伏发电，储热型太阳能热发电一般采用汽轮发电机组，能够显著平滑发电出力，并将一部分太阳能转化成热能储存，用于满足傍晚之后或调频调峰时的电网需求。因此，光热发电能够提高对电网的同步支撑能力，非常适合光照条件充足但电网薄弱的地区。但作为新型发电方式，其自身的发电可靠性以及接入电网后对系统可靠性的影响仍需进一步评估。因此，本文针对含光伏-光热电站的系统可靠性问题展开研究，具体研究内容如下：
首先建立光热、光伏电站的可靠性模型，充分考虑光热电站内部元件的故障情况和外部场站的可用状态，应用马尔科夫过程建立双层嵌套马尔科夫模型，并将光伏发电的波动性纳入模型。针对提出的模型进行状态持续时间和置信容量评估，仿真验证光伏和光热电站接入的可靠性贡献水平。
其次，为解决光伏-光热互补接入系统的优化配置问题，建立配置-调度协同规划多目标模型，同时考虑送端电源特性与受端负荷特性。模型采用模糊集、粗糙集理论求解，通过对比权衡多种方案，得出光伏-光热容量优化配比方案，为多能互补电站的配置提供决策建议。
最后，提出适用于长期、短期可靠性评估的综合指标体系，以合理和客观地反映定性和定量层面的可靠性水平特征及运行风险。提出考虑光伏-光热互补运行的双层发输电系统可靠性评估模型，上层采用以 8760 小时为时间尺度的长期可靠性评估，下层采用以1小时为时间尺度的短期可靠性评估。为系统实施基于实时运行条件的调度方案提供依据，降低电网的运行风险。
首先建立光热、光伏电站的可靠性模型，充分考虑光热电站内部元件的故障情况和外部场站的可用状态，应用马尔科夫过程建立双层嵌套马尔科夫模型，并将光伏发电的波动性纳入模型。针对提出的模型进行状态持续时间和置信容量评估，仿真验证光伏和光热电站接入的可靠性贡献水平。
其次，为解决光伏-光热互补接入系统的优化配置问题，建立配置-调度协同规划多目标模型，同时考虑送端电源特性与受端负荷特性。模型采用模糊集、粗糙集理论求解，通过对比权衡多种方案，得出光伏-光热容量优化配比方案，为多能互补电站的配置提供决策建议。
最后，提出适用于长期、短期可靠性评估的综合指标体系，以合理和客观地反映定性和定量层面的可靠性水平特征及运行风险。提出考虑光伏-光热互补运行的双层发输电系统可靠性评估模型，上层采用以 8760 小时为时间尺度的长期可靠性评估，下层采用以1小时为时间尺度的短期可靠性评估。为系统实施基于实时运行条件的调度方案提供依据，降低电网的运行风险。