光伏-光热联合发电系统动态建模与功率协调控制
2021-09-14林克曼王召珩王欣蕊王璨珉林明耀
电力自动化设备 2021年9期
林克曼,王召珩,吴 峰,王欣蕊,王璨珉,林明耀
(1. 河海大学 能源与电气学院,江苏 南京 211100;2. 东南大学 电气工程学院,江苏 南京 210096)
0 引言
构建新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径,近年来我国大力发展可再生能源发电,以风光为代表的非化石能源逐步成为一次能源供应的主体[1]。随着技术日益成熟与成本不断降低,我国太阳能发电装机容量持续快速增长,光伏与光热发电已呈规模化开发与并网态势。光伏-光热联合发电(PV-CSP)系统将能效高的光伏发电与大规模存储能量、低损耗时移的光热发电技术相结合,充分利用光伏发电成本低、技术成熟以及光热发电高效储存与释放能量的优势,降低可再生能源时变性和随机波动性对电网的冲击,是应对高比例可再生能源接入、保障电网安全稳定运行的有效途径之一[2-3]。
光伏-光热联合发电系统由光伏子系统和光热子系统组成,其中光热子系统中光、热分布规律复杂,能量交换过程具有强非线性,系统变量多且具有复杂的多能耦合关系,造成模型阶数高、参数多且准确辨识困难[4-5]。国内外的专家学者针对这一问题开展了大量研究[6-12]。文献[6]在考虑发电机状态变量平均值和损失的基础上,建立了无储热环节的碟形光热电站动态模型。文献[7]针对多能流混合系统动静态特性与设备控制性能的显著差异,采用混合分辨率建模方法,建立了描述能流动态过程的多时间尺度模型。文献[8-9]建立了基于分布参数的光热发电系统的光-热能量转换环节模型,并对其换热过程的动态特性进行了仿真分析。……
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