光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)及運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光伏電站和水電站運(yùn)行技術(shù)，具體是一種光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電方式。光伏發(fā)電具有安全可靠、無污染、無枯竭危險等特點(diǎn)，而且光伏電站既不需要消耗燃料，可以進(jìn)行全網(wǎng)供電或就地發(fā)電供電，是優(yōu)勢非常明顯的發(fā)電方式。但是由于光伏發(fā)電受晝夜、季節(jié)、天氣等因素的影響較大，其發(fā)電出力具有隨機(jī)性、波動性、間歇性，易造成電力系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至斷電的可能。因此，如何消除或降低光伏發(fā)電的波動性，使其能夠穩(wěn)定的為用戶輸出用電是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是光伏電站發(fā)電波動性大、不穩(wěn)定的問題。
[0004]本發(fā)明提供一種光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，所述聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)采用下述的方法建立:
[0005]S1.測量并分析出力特性:測量待建立光伏電站地區(qū)的光輻射數(shù)據(jù)，分析所述地區(qū)的光輻射特性，得到所述地區(qū)的光伏發(fā)電的出力特性和天氣對光伏發(fā)電的影響規(guī)律；
[0006]S2.水量平衡分析:將所述地區(qū)的水電站的發(fā)電特性與SI步驟中中得到的光伏發(fā)電的出力特性結(jié)合，根據(jù)水量平衡理論，分析建立光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)對所述水電站的下游電站的發(fā)電和用水情況的影響；
[0007]S3.電網(wǎng)影響分析:分析所述光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的棄光情況、對其他新能源消納及調(diào)峰能力的影響、對所述水電站所處流域的水量調(diào)度及其下游梯級水電站的發(fā)電影響；
[0008]S4.光伏電站接入規(guī)模:根據(jù)所述水電站的電氣參數(shù)計(jì)算接入到所述水電站的所述光伏電站的規(guī)模，對所述水電站的水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備進(jìn)行診斷性試驗(yàn)，分析所述水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備在所述光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)中的運(yùn)行情況；
[0009]S5.組成所述光伏電站和水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng):根據(jù)上述分析，將所述光伏電站接入所述水電站，并設(shè)置用于同時監(jiān)控所述光伏電站和所述水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊，用于協(xié)調(diào)控制光伏電站的智能控制設(shè)備，組成所述光伏電站和水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步地，所述聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)包括:所述水電站、所述光伏電站、計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊，其中所述計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊同時監(jiān)控所述光伏電站和所述水電站的運(yùn)行情況，所述數(shù)據(jù)采集模塊從所述光伏電站和所述水電站中采集實(shí)時數(shù)據(jù)并傳輸給所述計(jì)算機(jī)模塊，所述控制模塊根據(jù)所述計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊的指示發(fā)出控制命令。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述控制模塊包括AGC控制模塊和AVC控制模塊，所述AGC控制模塊和所述AVC控制模塊分別獨(dú)立運(yùn)行。
[0012]本發(fā)明還提供一種上述聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行方法，根據(jù)光伏電站的出力特性和水電站的發(fā)電特性，制定利用所述水電站發(fā)電補(bǔ)償調(diào)節(jié)所述光伏電站發(fā)電的控制方法，制定AGC控制方法、制定AVC控制方法和水量平衡試驗(yàn)方法，通過上述方法運(yùn)行所述聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述AGC控制方法為:使所述光伏電站按照實(shí)時光照條件發(fā)電，得到所述光伏電站的實(shí)時有功，用下達(dá)的發(fā)電計(jì)劃實(shí)時總有功減去所述光伏電站的實(shí)時有功，得到剩余有功，AGC控制模塊將所述剩余有功分配到所述水電站的水輪發(fā)電機(jī)組之間，使所述水輪發(fā)電機(jī)組根據(jù)所述剩余有功發(fā)電。
[0014]與現(xiàn)有的獨(dú)立運(yùn)行的光伏電站相比，本發(fā)明將光伏電站與水電站聯(lián)合協(xié)調(diào)運(yùn)行，利用水電站的水庫庫容大，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，水電機(jī)組啟動迅速、調(diào)節(jié)靈活、負(fù)荷響應(yīng)快等特點(diǎn)，對易受外界環(huán)境因素影響而波動的光伏電站發(fā)電情況進(jìn)行快速補(bǔ)償調(diào)節(jié)，從而充分利用光伏發(fā)電優(yōu)勢的同時，又能避免光伏發(fā)電的隨機(jī)波動，使得光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供穩(wěn)定的供電，滿足電網(wǎng)對頻率、電壓的質(zhì)量要求，提供優(yōu)質(zhì)電能。
【附圖說明】
[0015]圖1是實(shí)施例中青海共和園區(qū)光伏電站與龍羊峽水電站互補(bǔ)出力曲線圖。
[0016]圖2是實(shí)施例中青海共和園區(qū)光伏電站與龍羊峽水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)3月15日的發(fā)電曲線圖。
[0017]圖3是實(shí)施例中青海共和園區(qū)光伏電站與龍羊峽水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)3月22日的發(fā)電曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解的是，這些【具體實(shí)施方式】僅用來例舉本發(fā)明，并非對本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定。
[0019]本實(shí)施例以青海共和園區(qū)光伏電站-龍羊峽水電站的聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)為例，提供一種光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)，該聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)采用下述的方法建立:
[0020]S1.測量并分析出力特性:測量青海共和園區(qū)的光輻射數(shù)據(jù)，分析該地區(qū)的光輻射特性，得到該地區(qū)光伏電站的出力特性和天氣對光伏發(fā)電的影響規(guī)律。
[0021]其中，光輻射數(shù)據(jù)通過該地區(qū)的光伏測量站得到，光伏測量站的數(shù)據(jù)例如可以是光強(qiáng)、溫度。該光伏電站是分布式并網(wǎng)光伏電站或集中式并網(wǎng)光伏電站，在本實(shí)施例中，該光伏電站為320MWp集中并網(wǎng)光伏電站?？梢岳斫獾氖?，能夠建立光伏電站的地區(qū)并不局限于青海共和園區(qū)，只要該地區(qū)光輻射條件能夠滿足太陽能轉(zhuǎn)變成電能，為用戶提供供電需求即可。
[0022]S2.水量平衡分析:將龍羊峽水電站的發(fā)電特性與SI步驟中得到的光伏發(fā)電的出力特性結(jié)合，根據(jù)水量平衡理論，分析建立青海共和園區(qū)光伏電站與龍羊峽水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)對龍羊峽水電站的下游電站的發(fā)電和用水情況的影響。
[0023]S3.電網(wǎng)影響分析:分析青海共和園區(qū)光伏電站與龍羊峽水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的棄光情況、對其他新能源消納及調(diào)峰能力的影響、對龍羊峽水電站所處流域的水量調(diào)度及其下游梯級水電站的發(fā)電影響。
[0024]S4.光伏電站接入規(guī)模:根據(jù)龍羊峽水電站的電氣參數(shù)計(jì)算接入到該水電站的青海共和園區(qū)光伏電站的規(guī)模。根據(jù)龍羊峽水電站電氣系統(tǒng)設(shè)置及設(shè)備現(xiàn)狀，定性分析該光伏電站的接入對該水電站的影響，并進(jìn)一步對該水電站的水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備進(jìn)行診斷性試驗(yàn)，分析水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備在青海共和園區(qū)光伏電站與龍羊峽水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)中的運(yùn)行情況。其中，龍羊峽水電站的電氣參數(shù)包括3309DL出線、330kV間隔。
[0025]S5.組成所述光伏電站和水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng):根據(jù)上述分析，將青海共和園區(qū)光伏電站接入龍羊峽水電站，并設(shè)置用于同時監(jiān)控該光伏電站和該水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊，用于協(xié)調(diào)控制該光伏電站的智能控制設(shè)備，組成青海共和園區(qū)光伏電站和龍羊峽水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)。
[0026]其中，光伏電站與水電站之間不要求距離接近，只要二者能夠接入同一電網(wǎng)即可。但在實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)光伏電站與水電站聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)時，應(yīng)考慮二者所在的地區(qū)和經(jīng)濟(jì)效益等因素，選擇處于適當(dāng)?shù)乩砦恢玫墓夥娬九c水電站進(jìn)行聯(lián)合。
[0027]其中，該聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)不僅包括龍羊峽水電站、青海共和園區(qū)光伏電站、計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊，還包括數(shù)據(jù)采集模塊和控制模塊。計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊同