【《水-风-光-储联合系统工作原理及数学模型分析》1800字】

水-风-光-储联合系统工作原理及数学模型分析目录TOC\o"1-3"\h\u572水-风-光-储联合系统工作原理及数学模型分析 132261.1水-风-光-储联合系统原理及数学模型 1130571.1.1常规水电站 1191321.1.2风力发电 142031.1.3光伏发电 2203961.1.4储能系统 2317941.2水-风-光-储联合系统运行工作原理 41.1水-风-光-储联合系统原理及数学模型1.1.1常规水电站水能资源是清洁可再生能源，是人类重点开发利用的可再生能源之一，在电力系统中占有重要作用ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>杨建东</Author><Year>2017</Year><RecNum>110</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[22]</style></DisplayText><record><rec-number>110</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2axwvfx5l5rfwuedxe5vpfxkdf9sp2fpzeaa"timestamp="1620282958">110</key></foreign-keys><ref-typename="Book">6</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">杨建东</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">水电站</style></title></titles><dates><year>2017</year></dates><pub-location><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">北京</style></pub-location><publisher><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中国水利水电出版社</style></publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[22]。水电站工作原理是以水为载体，以水轮机为工具，当水流通过水轮机从上游流向下游时，水轮机将水流的动能和势能先转化为水轮机的机械能，同时带动与水轮机同轴的发电机切割磁感线将机械能转换为电能，之后再通过变压器等输送至电网。水电站一般包括输水系统、机械系统、电气系统和结构系统。水轮机输出功率计算公式为： （1.1）式中，为水的重度；为水轮机的流量；为水轮机水头；为水轮机水力效率；为水轮机容积效率。1.1.2风力发电风能带动风力机叶片将风能转换为机械能，再通过高速齿轮箱将旋转的速度提升，来带动发电机发电，从而将机械能转换为电能。风力机出力的关键性因素是风速，而风速受天气、环境等因素影响有着显著的时序性ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[23,24]。风力机输出功率的计算公式为： （1.2）式中，为t时刻风速；为额定风速；为启动风速；为停机风速；为额定出力。风机输出功率和风速的关系如图1.1所示：图1.1风机出力与风速关系图1.1.3光伏发电光伏发电的工作原理是基于光生伏特效应将太阳光能转换为电能，影响光伏发电出力的主要因素为光照强度，此外还受温度等因素的影响ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>韦纯进</Author><Year>2021</Year><RecNum>111</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[24]</style></DisplayText><record><rec-number>111</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2axwvfx5l5rfwuedxe5vpfxkdf9sp2fpzeaa"timestamp="1620289947">111</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>韦纯进</author><author>樊艳芳</author><author>张雅</author><author>高文森</author></authors></contributors><auth-address>新疆大学电气工程学院;国网新疆电力公司乌鲁木齐供电公司;</auth-address><titles><title>基于二维联盟多代理技术的风-光-储集群广域协调控制</title><secondary-title>太阳能学报</secondary-title></titles><periodical><full-title>太阳能学报</full-title></periodical><pages>308-316</pages><volume>42</volume><number>01</number><keywords><keyword>风-光-储系统</keyword><keyword>集群</keyword><keyword>协调优化</keyword><keyword>多代理技术</keyword><keyword>波动平抑</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>0254-0096</isbn><call-num>11-2082/TK</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[24]。一般情况下，为便于计算，常忽略温度对光伏发电的影响。光伏发电输出功率的计算公式为： （1.3）式中，为t时刻光照强度；为标准光照强度；为辐射点光照强度；为光伏发电额定功率。1.1.4储能系统文献ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Javed</Author><Year>2020</Year><RecNum>109</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[25]</style></DisplayText><record><rec-number>109</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2axwvfx5l5rfwuedxe5vpfxkdf9sp2fpzeaa"timestamp="1620282338">109</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Javed,M.S.</author><author>Zhong,D.</author><author>Ma,T.</author><author>Song,A.</author><author>Ahmed,S.</author></authors></contributors><titles><title>Hybridpumpedhydroandbatterystorageforrenewableenergybasedpowersupplysystem</title><secondary-title>AppliedEnergy</secondary-title></titles><periodical><full-title>AppliedEnergy</full-title></periodical><volume>257</volume><dates><year>2020</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[25]研究表明，抽水蓄能只有在绝对功率缺额较高时才会投入运行，从而起到削峰填谷的作用。由于蓄电池组的功率密度和响应时间均高于抽水蓄能(如表1.1所示)，因此，蓄电池组可以方便、快速地处理劣质电力短缺问题，从而避免水泵水轮机在部分负荷下的低效输出。同时，电化学储能配合抽水蓄能电站工作可以减少可逆式水泵水轮机的启停次数，提高机组运行寿命。本文以抽水蓄能为大容量储能技术，电化学储能为辅，建立相应的储纳调度策略。抽水蓄能电站抽水蓄能电站是目前应用最广泛的大容量储能技术，其建有上下两个水库，以水为载体，以水泵水轮机为工具，利用动能和势能之间的转化实现发电和储能：在用电低谷时，利用富余的电把下水库的水抽到位于山上的上水库；在用电高峰时上水库放水发电，水又回到下水库。抽水蓄能电站具有容量大、灵活性强、响应快、可靠性高和经济性好的优势，具备保障大电网安全、促进可再生能源消纳、提升全系统性能的作用。表1.1抽水蓄能和蓄电池技术参数ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Chen</Author><Year>2009</Year><RecNum>108</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[26,27]</style></DisplayText><record><rec-number>108</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2axwvfx5l5rfwuedxe5vpfxkdf9sp2fpzeaa"timestamp="1620282338">108</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Chen,H.</author><author>Cong,T.N.</author><author>Wei,Y.</author><author>Tan,C.</author><author>Li,Y.</author><author>Ding,Y.</author></authors></contributors><titles><title>Progressinelectricalenergystoragesystem:Acriticalreview</title><secondary-title>ProgressinNaturalScience</secondary-title></titles><periodical><full-title>ProgressinNaturalScience</full-title></periodical><pages>291-312</pages><volume>19</volume><number>003</number><dates><year>2009</year></dates><urls></urls></record></Cite><Cite><Author>Luo</Author><Year>2015</Year><RecNum>107</RecNum><record><rec-number>107</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2axwvfx5l5rfwuedxe5vpfxkdf9sp2fpzeaa"timestamp="1620282338">107</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Luo,X.</author><author>Wang,J.</author><author>Dooner,M.</author><author>Clarke,J.</author></authors></contributors><titles><title>Overviewofcurrentdevelopmentinelectricalenergystoragetechnologiesandtheapplicationpotentialinpowersystemoperation</title><secondary-title>AppliedEnergy</secondary-title></titles><periodical><full-title>AppliedEnergy</full-title></periodical><pages>511-536</pages><volume>137</volume><dates><year>2015</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>[26,27]参数单位抽水蓄能铅酸电池锂离子电池能量密度W·h/L0.5-250-90200-400功率密度W/L0.5-1.510-4001500-10000额定功率MW100-500000-400-100自放电率%很小0.1-0.30.1-0.3放电效率%878585循环次数10000-30000500-18001000-20000响应时间分钟/不迅速毫秒毫秒储存周期长期分钟-天分钟-天成熟度成熟成熟论证中寿命年40-605-155-电化学储能本文选用应用广泛的铅酸电池作为储能电池，忽略温度对电池的影响，其出力模型为ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[23,24]：充电工况： （1.4）放电工况： （1.5） （1.6）式中，为电池荷电状态；为电池放电深度；为电池每小时自放电率；为电池充电效率；为电池放电效率；为电池最大容量。1.2水-风-光-储联合系统运行工作原理国家两部委针对多能互补发展的指导意见明确指出：对于风光水（储）一体化中的存量水电项目，鼓励通过龙头电站建设优化出力特性，实现就近打捆ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Year>2020</Year><RecNum>136</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>136</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2axwvfx5l5rfwuedxe5vpfxkdf9sp2fpzeaa"timestamp="1620722068">136</key></foreign-keys><ref-typename="WebPage">12</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">国家发展改革委</style><styleface="normal"font="default"size="100%">,</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">国家能源局</style></author></authors></contributors><titles><title><styleface="normal"font="default"charse