风光互补系统分析

风光互补发电系统的优化与调度1. 引言随着全球能源危机的加剧，清洁能源的开发和利用越来越受到人们的关注。

风能和太阳能作为两种重要的可再生能源，具有广泛的应用前景。

风光互补发电系统将风能和太阳能两种能源进行集成，既能弥补单一能源的不足，又能提高发电系统的可靠性和稳定性。

本文将讨论风光互补发电系统的优化与调度问题。

2. 风光互补发电系统的组成风光互补发电系统由风力发电系统、太阳能发电系统和储能系统组成。

2.1 风力发电系统风力发电系统利用风能转化为电能。

其中主要包括风力发电机组、变流器和配电网。

风力发电机组通过转动风轮产生机械能，再经过转子与发电机直接产生电能。

变流器将电能转化为交流电并注入配电网中。

2.2 太阳能发电系统太阳能发电系统利用太阳能转化为电能。

其中主要包括光伏电池组件、逆变器和配电网。

光伏电池组件通过吸收太阳光转化为直流电能，逆变器将直流电转化为交流电并注入配电网中。

2.3 储能系统储能系统用于存储多余的电能，以应对风力发电和太阳能发电的间歇性和不稳定性。

常用的储能设备包括电池组、超级电容器和储水器等。

3. 风光互补发电系统的优化为了最大程度地发挥风光互补发电系统的优势，需要对其进行优化。

优化的目标是提高发电系统的能源利用率和经济性。

3.1 智能预测与调度基于历史数据和气象预报，可以利用智能算法对风力发电和太阳能发电进行预测，以确定未来一段时间内的发电量。

根据预测结果，可以合理安排风力发电机组和太阳能发电系统的运行模式，并动态调整储能系统的充放电策略，从而最大程度地利用可再生能源。

3.2 优化匹配由于风力发电和太阳能发电具有一定的间歇性和时空不均匀性，需要合理匹配两种能源供给。

通过优化匹配策略，可以在不同的时间段内实现风力发电和太阳能发电的互补，从而提高整个发电系统的可靠性和稳定性。

3.3 多能源协同调度风光互补发电系统通常与传统电网相连，可以通过多能源协同调度来实现能源的有效利用。

多能源调度算法可以根据电网的负荷需求和能源供给情况，合理调度风力发电、太阳能发电和储能系统的运行状态，以最大程度地减少对传统电网的依赖。

1 引言能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础，在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。

但是人类在使用化石燃料的同时，带来了严重的环境污染和生态系统破坏。

近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏，各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。

风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统[1]，具有较好的应用前景。

2 风光互补发电系统的发展过程及现状最初的风光互补发电系统，就是将风力机和光伏组件进行简单的组合，因为缺乏详细的数学计算模型，同时系统只用于保证率低的用户，导致使用寿命不长。

近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大，保证率和经济性要求的提高，国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包。

通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。

其中colorado state university和national renewable energy laboratory合作开发了hybrid2应用软件[2]。

hybrid2本身是一个很出色的软件，它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行，根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果。

但是h ybrid2只是一个功能强大的仿真软件，本身不具备优化设计的功能，并且价格昂贵，需要的专业性较强。

在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定：一是功率匹配的方法，即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率，只要用于系统的优化控制；另一是能量匹配的方法，即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量，主要用于系统功率设计。

什么是风光互补风光互补系统的优缺点
风光互补技术是利用太阳能电池和风力发电机发电，将风能和太阳能转化为电能，经蓄电池储能，再用于照明的装置，两沖发电系统在同一个装置内互为补充，给设备供电的一种新技术。

关于“什么是风光互补风光互补系统的优缺点”的详细说明。

1.什么是风光互补
风光互补技术是利用太阳能电池和风力发电机发电，将风能和太阳能转化为电能，经蓄电池储能，再用于照明的装置，两沖发电系统在同一个装置内互为补充，给设备供电的一种新技术。

我国许多地区风能和太阳能随季节变化显著，时空分布不均，在夏季太阳辐射强烈，太阳能资源丰富；而在冬季则风速大，风能资源丰富。

采用单一的风能或太阳能发电，往往出现某些月份供电不足。

风光互补技术正是利用了这两种资源的季节互补特性，将太阳能电池和风力发电机组合成一个系统，可以充分发挥两者的特性和优点，最大限度地利用太阳能和风能，从而克服了由于风能、太阳能随季节变化而造成供电不均衡的缺陷，可以保证一年四季均衡供电，使自然资源得到充分利用。

2.风光互补系统的优缺点
优点
1.昼夜互补--中午太阳能发电，夜晚风能发电。

2.季节互补--夏季日照强烈，冬季风能强盛。

3.稳定性高--利用风光的天然。

4.互补性，大大提高系统供电稳定性。

缺点
对比:单纯的风能与太阳能供电有显著的缺陷
1.季节性障碍无法克服
2.供电不稳定
3.公用设施供电不适宜。

风光互补发电系统总体结构风光互补发电系统由控制器、永磁发电机、蓄电池、太阳能电池和风力机等组件共同构 成 。

其结构图如下图所示。

风光互补发电系统总体结构图将逆变器用于风光互补发电系统中，其原理为通过对半导体通断状态的控制使直流电转 换为交流电 。

其中主逆变电路控制着开关管的通断，并且所输出的电压为三相交流电压， 以 满足用户的用电需要[30] 。

在风光互补发电系统中，储能系统中的蓄电池在工作状态时所输出 的电压很不稳定，所以逆变器必须具备抗干扰能力，进而输出稳定的交流电压。

加入整流器就是为了完成电流从交流变为直流的转换，按照系统容量大小可以将整流器 分为两类，一类是可控型整流器，另一类是不可控型整流器。

其中不可控型整流器能够有效 预防电池向发电机反向输送电能[31]。

将系统中各个部分有效结合在一起的元件是控制器，其在系统中有着无法被取代的作用。

控制器可以在其他元件产生波动或者变化时做出与其相对应的控制策略，进而保证系统的稳 定输出[32] 。

控制器的采样电路，用于采集当前的电压信号并检测，依据系统电压、 电流变化 情况，判断其是否在最大功率点处工作。

对两处功率值进行取样，并将取样作差进行多次对 比，不停地变化脉冲改变占空比，以改变输出电压，电流，直至跟踪至两处功率之差等于零， 这时，输出功率就是系统最大的输出功率[33] 。

合理控制蓄电池可以在多变的天气稳定发电系 统的工作状态，所以这一步骤至关重要。

在蓄电池进入浮充状态后，控制器将不再对蓄电池 持续充电，负载所需供电量超过实时发电量的情况下，控制器将高效地进行探测并使蓄电池 对系统充电。

太阳能电池受到光照后将会产生电流，DC/DC 变换器会将产生的一部分电流输送给用户， 并将产生的其余电流在电池中储存起来[34]。

DC/DC 变换器可以完成对光伏发电最大功率点的19永磁发电机 DC/DC 变换器用户太阳能电池 DC/DC 变换器 控制器 蓄电池 逆 整流器风力机追踪。

风光互补系统分析摘要：风能、太阳能等可再生能源清洁，使用无污染，分布广泛，用之不竭，但也存在不稳定、易受到季节性影响而变化大、成本高等不足。

低成本、规模化利用风能、太阳能等可再生能源是解决能源危机和环境问题的有效手段之一。

风光互补系统是在风能开发和太阳能开发技术相对成熟后提出的一种综合运用技术，将为风能和太阳能的进一步开发奠定更坚实的基础。

本文简单分析风光互补系统的组成和工作原理。

关键词：风光互补系统；原理分析；组成风光互补系统概述随着经济的发展，我们对能源的依赖也越来越严重，而石油、煤炭等不可再生资源日益枯竭，为我们的能源危机敲响了警钟。

风能和太阳能是目前最为清洁的能源，而且可以说是取之不尽，用之不竭。

但是受气候、地域、季节影响较大，传统的利用方式是单个开发，而且也取得了一些成功。

太阳能和风能在给偏远地区供电方面有巨大优势，但是电能不稳定一直是致命打击，如果将风能和太阳能同时收集，在一方出现问题时另一方也可以继续供电，大大提高了保证力度，这也就是风光互补系统出现的原因。

这种构想虽然提出还没有多长时间，但是在一些方面已经可以应用了，尤其是在高速公路的机电工程中已经有一些成熟的案例。

为了给负载提供稳定的电源，必须借助蓄电池这个“中枢”才能给负载提供稳定的电源，由蓄电池、太阳能电池板、风力发电机以及控制器等构成的智能型风光互补发电系统能将风能和太阳能在时间上和地域上的互补性很好的衔接起来。

2、风电互补发电系统2.1太阳能光伏电池原理光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

光伏电池是直接将太阳能转换为电能的器件，其工作原理是：当太阳光辐射到光伏电池的表面时，光子会冲击光伏电池内部的价电子，当价电子获得大于禁带宽度Eg的能量，价电子就会冲出共价键的约束从价带激发到导带，产生大量非平衡状态的电子——空穴对。

文章编号:１００４－２８９Ｘ(２０２２)０６－００８０－０４储能接入风光互补系统潮流分析徐真真１ꎬ张师２(１ 国网北京石景山供电公司ꎬ北京㊀１０００００ꎻ２ 东北电力大学电气工程学院ꎬ吉林㊀吉林㊀１３２０１２)摘㊀要:风光储系统在未来实现碳达峰㊁碳中和中扮演着重要的角色ꎬ储能接入对风光互补系统的影响也是一项值得研究的工作ꎮ本文分析了储能接入风光互补系统后ꎬ对系统潮流变化的影响ꎬ基于ＰＳＡＴ搭建了潮流模型ꎬ并分析了不同风光互补系统工况下ꎬ储能接入对系统潮流的影响ꎮ通过本文的分析可知ꎬ储能接入后ꎬ可减少节点注入的功率波动ꎬ从而减少线路功率波动ꎬ并可以减少各节点电压波动情况ꎮ关键词:风光互补ꎻ风光储ꎻ潮流ꎻ功率波动中图分类号:ＴＭ７１㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ＢＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅａｎｄＥｎｅｒｇｙ￣ｗｉｎｄＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＳｙｓｔｅｍＴｒｅｎｄＸＵＺｈｅｎ￣ｚｈｅｎ１ꎬＺＨＡＮＧＳｈｉ２(１ ＳｔａｔｅＧｒｉｄＢｅｉｊｉｎｇＳｈｉｊｉｎｇｓｈａｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００００ꎬＣｈｉｎａꎻ２ ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＪｉｌｉｎ１３２０１２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｗｉｎｄ￣ｌｉｇｈｔｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎａｃｈｉｅｖｉｎｇｃａｒｂｏｎｐｅａｋａｎｄｃａｒｂｏｎｎｅｕｔｒａｌｉｔｙｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅꎬａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅａｃｃｅｓｓｏｎｗｉｎｄａｎｄｓｏｌａｒｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｓｙｓｔｅｍｉｓａｌｓｏａｗｏｒｋｗｏｒｔｈｓｔｕｄｙｉｎｇ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｏｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｏｗｅｒｔｒｅｎｄｃｈａｎｇｅａｆｔｅｒａｃｃｅｓｓｉｎｇｔｈｅｗｉｎｄ￣ｓｏｌａｒｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｓｙｓｔｅｍꎬｂｕｉｌｄｓｔｈｅｐｏｗｅｒｔｒｅｎｄｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎＰＳＡＴꎬａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅａｃｃｅｓｓｏｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｏｗｅｒｔｒｅｎｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｎｄ￣ｓｏｌａｒｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ.Ａｃ￣ｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅａｃｃｅｓｓｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｉｎｊｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｎｏｄｅｓꎬｔｈｕｓｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｌｉｎｅｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎꎬａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｎｏｄｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙꎻｗｉｎｄ￣ｌｉｇｈｔｓｔｏｒａｇｅꎻｔｉｄａｌｔｒｅｎｄꎻｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ１㊀引言２０２０年９月ꎬ国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论会上发表重要讲话ꎬ宣布中国力争２０３０年实现碳达峰ꎬ努力争取２０６０年实现碳中和ꎮ风电㊁光伏作为技术较为成熟的可再生能源发电形式ꎬ其生产规模不断壮大ꎬ并网容量不断增加ꎬ受到了国内外学者的广泛关注[１－６]ꎮ㊀㊀由于风电功率和光伏功率都具有随机波动的特性ꎬ可采用储能配合风电光伏发电的接入ꎬ以提高电网对风电和光伏并网的消纳能力ꎮ㊀㊀目前ꎬ关于风光储联合系统的研究已经取得了一些成果ꎬ文献[７]构建了风光储微电网的出力模型ꎬ然后以最小系统年等额成本㊁最小系统年碳排放总额和最小系统外购电比例为优化目标ꎬ建立了并网型风光储微电网容量的多目标优化模型ꎻ文献[８]提出基于山体的重力储能形式ꎬ以系统成本最小为优化目标的并网型风光储联合发电系统容量优化规划模型ꎻ文献[９]基于改进多元宇宙算法提出了包含度电成本㊁可再生能源利用率和碳排放处理成本的并网型微电网容量优化配置方法ꎻ文献[１０]针对风光储系统中储能深度放电造成的寿命损耗严重问题ꎬ建立储能寿命优化目标函数ꎬ在对风光储微电网制定调度计划的同时兼顾对储能的寿命优化ꎻ文献[１１]提出风光储电站对临近火电厂黑启动的协调控制策略ꎬ可以降低黑启动过程中储能充放电功率和转换次数ꎮ㊀㊀现有研究中ꎬ未见对风光储系统潮流进行深入分析的成果ꎬ而储能接入对风光互补系统的消纳能力具有重要提升作用ꎬ储能接入后配合风电光伏并网对系统潮流的影响也是一项值得分析的工作ꎮ基于此ꎬ本文将基于ＰＳＡＴ搭建风光储联合发电系统ꎬ分析储能接入对风光互补系统潮流的影响ꎮ２㊀基于ＰＳＡＴ的风光储仿真模型㊀㊀以吉林省风资源和光资源分布为例ꎬ如图１所示ꎮ图１㊀吉林省风光资源分布情况㊀㊀吉林省总体呈东林㊁中农㊁西牧的土地利用格局ꎬ即东部分布长白山原始森林ꎬ农业用地集中在中部ꎬ建设用地集中在中部ꎬ西部未利用地较多ꎬ西部地区目前地势平坦ꎬ适合发展风电及光伏ꎮ㊀㊀基于三机九节点系统网络参数搭建风光储系统仿真模型[１２]２所示ꎮ图２㊀３机９节点仿真系统㊀㊀图２中ꎬｂｕｓ２为未利用地区ꎬ由于一次能源丰富ꎬ可能未来要发展的风光储基地ꎮＢｕｓ３为建设用地集中区域ꎬ已经建设了部分风光储基地ꎮＢｕｓ１为不适合建设风光储基地的地区ꎬ采用传统火电或水电ꎮ３㊀储能接入对风光互补系统的影响㊀㊀某条线路实际一年损耗的电能可以表示为:ΔＷｉ＝ʏ８７６００ΔＰｉｄｔ＝ＲｉＵ２ｉＮʏ８７６００(Ｐｉｃｏｓφｉ)２ｄｔ(１)㊀㊀式中:ΔＷｉ为第ｉ条支路年电能损耗ꎻΔＰｉ为第ｉ条支路的有功功率损耗ꎻＲｉ为第ｉ条支路的电阻ꎻＰｉ为第ｉ条流过的有功功率ꎻｃｏｓφｉ为第ｉ条支路的功率因数ꎻＵｉＮ为第ｉ条支路的额定电压ꎮ式(１)中近似认为支路的两端电压为额定电压ꎮ㊀㊀从式(１)可知ꎬ线路传输的无功功率越少ꎬ功率因数越高ꎬ有功功率损耗越小ꎬ损耗的电能就越少ꎮ因此ꎬ当线路传输无功较多时ꎬ在配备储能的同时适当加入部分无功补偿ꎬ可以提高系统运行经济性ꎮ此外ꎬ接入储能后ꎬ会改变线路流过的有功功率ꎬ从而改变年电能损耗ꎬ影响系统的经济性ꎮ由于ΔＷｉ和Ｐｉ为非线性关系ꎬ且储能功率对Ｐｉ的影响较为复杂ꎬ储能接入后系统的经济性可通过仿真进一步分析ꎮ㊀㊀相邻的ｉ节点和ｊ节点的电压幅值可以近似表示为:Ｕｉ１ʈＵｉ２＋Ｐｉ２Ｒｉ＋Ｑｉ２ＸｉＵｉ２(２)㊀㊀式中:Ｕｉ１为ｉ支路首端电压幅值ꎻＵｉ２为ｉ支路末端电压幅值ꎻＲｉ为第ｉ条支路的电阻ꎻＸｉ为第ｉ条支路的电抗ꎻＰｉ２为ｉ支路末端有功功率ꎻＱｉ２为ｉ支路末端无功功率ꎮ㊀㊀由式(２)可知ꎬ增加储能后可减少Ｐｉ２的功率率波动ꎬ从而减少风光互补系统各节点电压的波动ꎮ节点并联电容器补偿的容量可以表示为:ＱＣｉʈＵｉ２ＣＸｉ(Ｕｉ２Ｃ－Ｕｉ２)(３)㊀㊀式中:Ｕｉ２Ｃ为ｉ支路末端补偿后的电压ꎻＱＣｉ为ｉ支路末端并联的补偿容量ꎮ㊀㊀从式(３)可以看出ꎬ当减少电压波动后ꎬ会减少无功补偿的容量ꎮ㊀㊀基于以上分析可知ꎬ储能接入后ꎬ可减少节点注入的功率波动ꎬ从而减少线路功率波动ꎬ并可以减少各节点电压波动情况ꎮ４㊀算例分析㊀㊀本文首先针对储能接入对风光互补系统功率波动的影响进行仿真分析ꎮ在ｂｕｓ２接入风光互补系统ꎬ风电机组采用１２０ＭＷ的ＤＦＩＧꎬ光伏为３０ＭＷꎬ总风光互补基地发电为８０ＭＷꎬ仿真时间５０ｍｉｎꎬ仿真步长为６ｓꎮｂｕｓ２－ｂｕｓ７支路的有功功率如图３所示ꎮ图３㊀接入储能前后的功率波动情况㊀㊀接入储能后ꎬ可以减少风光基地注入电网的功率波动ꎮ㊀㊀Ｂｕｓ７的电压波动情况如图４所示ꎮ图４㊀接入储能前后的电压波动情况㊀㊀接入储能后ꎬｂｕｓ７的电压波动也有所减少ꎮ㊀㊀对整个系统进行潮流分析ꎬｂｕｓ１为传统电源ꎬｂｕｓ２㊁ｂｕｓ３为风光互补系统ꎬ由于ｂｕｓ２和ｂｕｓ３存在资源分布差异ꎬ因此同一时间断面下ꎬ其风速㊁日照强度也会有所不同ꎮ㊀㊀未接储能前ꎬｂｕｓ２㊁ｂｕｓ３的风光互补系统在不同时段的功率如图５~图７所示ꎮ时段１:ｂｕｓ２处风光互补系统总出力１４０ＭＷꎬｂｕｓ３处出力１２０ＭＷꎻ时段２:ｂｕｓ２处风光互补系统总出力５０ＭＷꎬｂｕｓ３处出力３５ＭＷꎻ时段３:ｂｕｓ２处风光互补系统总出力８０ＭＷꎬｂｕｓ３处出力８０ＭＷꎮ㊀㊀在时段１ꎬ风光互补系统的输出功率较多ꎬ系统各线路功率分布较平均ꎻ时段２ꎬ风光互补系统输出功率较少ꎬ此时负荷主要由传统电源供电ꎬｂｕｓ４－ｂｕｓ５线路功率较大ꎮ图５㊀时段１未接储能的功率热力图图６㊀时段２未接储能的功率热力图图７㊀时段３未接储能的功率热力图㊀㊀接入储能后ꎬ在风光互补系统出力大时储能ꎬ在风光互补系统发电不足时放电ꎬ各时段风光储系统出力改变ꎮ时段１:ｂｕｓ２处风光储系统总出力１２０ＭＷꎬｂｕｓ３处出力１００ＭＷꎻ时段２:ｂｕｓ２处风光储系统总出力７０ＭＷꎬｂｕｓ３处出力５５ＭＷꎻ时段３:ｂｕｓ２处风光储系统总出力８０ＭＷꎬｂｕｓ３处出力８０ＭＷꎮ图８㊀时段１接入储能的功率热力图图９㊀时段２接入储能的功率热力图图１０㊀时段３接入储能的功率热力图㊀㊀接入储能后ꎬ在风电光伏出力达到峰值时储存能量ꎬ在风电光伏出力达到低谷时可以放电ꎬ从而使系统工况改变时ꎬ联络线的功率变化减少ꎮ５㊀结论㊀㊀本文分析了储能接入对风光互补系统潮流的影响ꎮ通过分析可知ꎬ储能接入后ꎬ可减少节点注入的功率波动ꎬ从而减少线路功率波动ꎬ并可以减少各节点电压波动情况ꎮ参考文献[１]㊀张昕ꎬ魏立明ꎬ张师.光伏分布式接入对配电网电压稳定性的影响研究[Ｊ].吉林电力ꎬ２０２１ꎬ４９(２):１２－１５.[２]㊀张师ꎬ刘竞泽ꎬ田蕾ꎬ等.分布式风光储对中压配电网的影响[Ｊ].黑龙江电力ꎬ２０２１ꎬ４３(１):７３－７７.[３]㊀ＷａｎｇＺＷꎬＳｈｅｎＣꎬＬｉｕＦ.ＰｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｍａｌｌＳｉｇｎａｌＳｔａｂｉｌｉｔｙｆｏｒＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＷｉｔｈＨｉｇｈＰｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｏｆＷｉｎｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＥｎｅｒｇｙꎬ２０１７ꎬ７(３):１１８２－１１９３.[４]㊀ＥｋｎａｔｈＶｉｔｔａｌꎬＡｎｄｒｅｗＫｅａｎｅ.ＩｄｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｒｉｔｉｃａｌＷｉｎｄＦａｒｍＬｏｃａｔｉｏｎｓｆｏｒＩｍｐｒｏｖｅｄＳｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄＳｙｓｔｅｍＰｌａｎｎｉｎｇ[Ｊ].２０１３ꎬ２８(３):２９５０－２９５８.[５]㊀任振宇ꎬ张师.直驱风电接入后对电力系统小干扰稳定性影响分析[Ｊ].电气开关ꎬ２０１７ꎬ５５(２):５７－６０.[６]㊀安军ꎬ张师ꎬ穆钢ꎬ等.双馈风电场有功分配方式对风火打捆系统暂态稳定性的影响[Ｊ].太阳能学报ꎬ２０１７ꎬ３８(５):１３９１－１３９６.[７]㊀孟凡斌ꎬ周静ꎬ张霄ꎬ等.基于改进ＦＰＡ－ＬＨＳ算法的并网型微电网容量优化配置研究[Ｊ].智慧电力ꎬ２０２１ꎬ４９(１０):４５－５１.[８]㊀侯慧ꎬ徐焘ꎬ肖振锋ꎬ等.基于重力储能的风光储联合发电系统容量规划与评价[Ｊ].电力系统保护与控制ꎬ２０２１ꎬ４９(１７):７４－８４.[９]㊀唐文东.并网型风/光/储微电网容量优化配置与经济优化运行研究[Ｄ].湘潭大学ꎬ２０２１.[１０]㊀甘锐.风光储微电网能量管理系统优化控制方法研究[Ｄ].哈尔滨工业大学ꎬ２０２１.[１１]㊀赵晶晶ꎬ朱天天ꎬ陈凌汉ꎬ等.风光储电站对临近火电厂黑启动的协调控制策略[Ｊ].电力系统及其自动化学报ꎬ２０２１ꎬ３３(１１):１０５－１１１.[１２]㊀ＫｕｎｄｕｒＰ.ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＳｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ[Ｍ].中国电力出版社ꎬ１９９４.收稿日期:２０２２－０５－２０作者简介:徐真真(１９８７－)ꎬ男ꎬ汉族ꎬ工程师ꎬ学士ꎬ电气工程及其自动化专业ꎬ研究方向:电力系统动态安全分析ꎻ张师(１９８９－)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ主要研究方向:风电并网系统稳定性分析ꎮ。

风光互补供电系统的规模经济与应用尺度优化风光互补供电系统是一种将风能和太阳能相互补充利用的可再生能源供电系统。

它能够有效地提高能源利用效率，减少环境污染，并且具备良好的可持续性。

为了实现风光互补供电系统的高效运行，规模经济与应用尺度优化是至关重要的。

规模经济是指在风光互补供电系统中，通过增加装机容量和扩大发电规模，从而降低单位发电成本的经济效益。

规模经济的实现需要综合考虑系统的技术特点、经济条件和环境因素等多个方面。

首先，应合理选择风能和太阳能的发电设备，并考虑它们之间的互补性。

风能和太阳能的发电设备在工作原理、发电能力和适应环境等方面存在差异，因此在系统设计时需要进行合理搭配，以最大程度地发挥两种能源的互补特性。

其次，要合理安排风光互补供电系统的布局和连接方式。

布局的合理性直接影响到风光互补供电系统的发电效率和经济效益。

在确定各个风能和太阳能发电设备的部署位置时，应考虑到地理条件、风能和太阳能资源的分布情况、接入电网的便利性等因素。

同时，应合理选择电网的连接方式，使得风光互补供电系统能够充分利用电网容量，实现经济运行。

其次，还应考虑风光互补供电系统的维护和管理成本。

风光互补供电系统的运行和维护需要一定的人力和物力投入。

为了降低维护和管理成本，可以通过合理制定维护计划、提高设备的可靠性和维修性、优化管理流程等方式来实现。

另外，还可以通过引入自动化控制系统和智能监测设备等技术手段，提高系统的运行效率和智能化水平，从而进一步降低维护和管理成本。

应用尺度优化是指在风光互补供电系统中，通过合理确定系统容量和运行模式，实现最佳供电效果的优化措施。

应用尺度优化的关键在于充分考虑系统的实际需求，以及能源供需的匹配程度。

在确定系统容量时，应综合考虑电力负荷的大小和变化情况、自身的供电能力和供电水平、电网的承受能力等因素。

只有容量合理匹配，系统才能保持良好的稳定性和经济性。

此外，还应根据实际需求和优化目标，合理选择风光互补供电系统的运行模式。

风光互补风光互补技术评析一、概念及技术原理光电系统就是利用光电板将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电得一套系统。

该系统得优点就是系统供电可靠性高，运行维护成本低，缺点就是系统造价高。

风电系统就是利用小型风力发电机，将风能转化成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电得一套系统。

该系统得优点就是系统发电量较高，系统造价较低。

缺点就是小型风力发电机可靠性低。

风光互补，就是一套发电应用系统，该系统就是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出得电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存得直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。

就是风力发电机与太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

技术构成：1、发电部分：由1台或者几台风力发电机与太阳能电池板矩阵组成，完成风－电；光－电得转换，并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电得工作。

2、蓄电部分：由多节蓄电池组成，完成系统得全部电能储备任务。

3、充电控制器及直流中心部分：由风能与太阳能充电控制器、直流中心、控制柜、避雷器等组成。

完成系统各部分得连接、组合以及对于蓄电池组充电得自动控制。

4、供电部分：由一台或者几台逆变电源组成，可把蓄电池中得直流电能变换成标准得220V交流电能，供给各种用电器，,或者采用小功率led 光源，蓄电池可以直接供电。

2、特点A、风光互补发电系统由太阳能光电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组与逆变器等几部分组成，发电系统各部分容量得合理配置对保证发电系统得可靠性非常重要。

B、由于太阳能与风能得互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电与光电独立系统在资源上得缺陷。

同时，风电与光电系统在蓄电池组与逆变环节就是可以通用得，所以风光互补发电系统得造价可以降低，系统成本趋于合理。

C、风光互补发电站就是针对通信基站、微波站、边防哨所、边远牧区、无电户地区及海岛，在远离大电网，处于无电状态、人烟稀少，用电负荷低且交通不便得情况下，利用本地区充裕得风能、太阳能建设得一种经济实用性发电站。

风光互补供电系统在城市建设中的应用与效益评估随着人类对可再生能源的需求不断增加，风光互补供电系统作为一种新型的能源供应方式，逐渐受到了广大城市建设者的关注。

这种系统不仅可以有效利用风能和光能，还能减少对传统能源的依赖，降低污染物排放，极大地促进城市的可持续发展。

本文将探讨风光互补供电系统在城市建设中的应用及其带来的效益。

一、风光互补供电系统的应用广泛而全面风光互补供电系统利用风能和光能进行能量转换，通过太阳能光伏发电和风力发电相结合，可以在城市建设中得到广泛应用。

这种系统既可以为城市提供电力供应，又可以将剩余电力储存起来，实现能源的可持续利用。

在城市建设中，可以将风光互补供电系统应用于以下几个方面：1. 城市建筑供电：将光伏发电设备安装在建筑物的屋顶或墙面上，通过收集太阳能转换成电能供电。

同时，可以在建筑物周围设置风力发电机组，利用周围的风力进行电力的继续产生。

这样一来，城市建筑就能自给自足，减少对传统电力网络的依赖。

2. 公共设施供电：风光互补供电系统可以用于为城市公共设施如照明、水泵、电梯等提供电力。

通过在公共设施周围设置光伏板和风力发电机组，可以将公共设施与风光能源相连接，实现独立供电。

这样不仅能保障公共设施的正常运行，还能节约电力资源，减少能源消耗。

3. 特定场所供电：在城市建设中，有些地区由于地形或环境等原因，电力网络无法覆盖或供应不稳定。

风光互补供电系统可以作为一种替代方案，为这些特定场所如山区、荒漠地带、海上等提供可靠的电力供应。

光伏发电和风力发电都不受地理位置的限制，能够在各种环境下独立运行，为这些地区的发展提供了新的机会。

二、风光互补供电系统的效益显著1. 能源利用率高：风光互补供电系统可以根据不同地区和不同时期的能源特点，随时选择光伏发电和风力发电之间的比例，以获得最佳的能源利用效果。

在充足的太阳能光照条件下，可以增大光伏发电的比例；而在风力较强的时期，可以增大风力发电的比例。

风光互补风光互补技术评析一、概念及技术原理光电系统是利用光电板将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电的一套系统。

该系统的优点是系统供电可靠性高，运行维护成本低，缺点是系统造价高。

风电系统是利用小型风力发电机，将风能转化成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电的一套系统。

该系统的优点是系统发电量较高，系统造价较低。

缺点是小型风力发电机可靠性低。

风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。

是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

技术构成：1.发电部分：由1台或者几台风力发电机和太阳能电池板矩阵组成，完成风－电；光－电的转换，并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。

2. 蓄电部分：由多节蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。

3. 充电控制器及直流中心部分：由风能和太阳能充电控制器、直流中心、控制柜、避雷器等组成。

完成系统各部分的连接、组合以及对于蓄电池组充电的自动控制。

4.供电部分：由一台或者几台逆变电源组成，可把蓄电池中的直流电能变换成标准的220V交流电能，供给各种用电器，,或者采用小功率led 光源，蓄电池可以直接供电。

2、特点A、风光互补发电系统由太阳能光电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成，发电系统各部分容量的合理配置对保证发电系统的可靠性非常重要。

B、由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。

同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以风光互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理。

C、风光互补发电站是针对通信基站、微波站、边防哨所、边远牧区、无电户地区及海岛，在远离大电网，处于无电状态、人烟稀少，用电负荷低且交通不便的情况下，利用本地区充裕的风能、太阳能建设的一种经济实用性发电站。