风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统容量配置优化

来源 :中国电机工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wlszzj
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可再生能源的大规模并网给电网的灵活性提出了更高的要求,高可再生能源渗透率下的弃风弃光问题凸显。该文提出一种基于“电-氢”双向耦合的风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统,使用数据驱动方法建立掺氢燃气轮机联合循环部分工况模型,并融合风力发电机、光伏电池板和电解槽的机理模型建立系统全工况模型,构建系统运行调控策略,并建立基于NSGA-II算法的多目标容量配置优化模型。获得了典型环境参数和负荷需求下以年利润最大、CO2排放量最低为目标的Pareto最优解集。结果表明:CO2排放量可降低至396 g/(kW·h),缺电率最低为0.0045,弃电率最低为0.0105;相比于光伏,提高风电装机容量更有利于降低CO2排放,在风电装机容量达到72.89MW时,CO2排放量达到最低的94.83万吨/年;追求低CO2排放将导致经济效益恶化,而过度追求经济效益则不利于系统供电的可靠性,经济效益最高的配置方案年利润为3586万元,功率供应缺失率达到0.1049。提出的风-光-氢-燃气轮机一体化系统,可有效消纳可再生能源,降低CO2排放,提高供电可靠性。
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