「云上小水电」直播回顾：风光水储多能互补发电技术研究与实践
2022/06/24国际小水电联合会“云上小水电讲堂”的第三十三期直播邀请到单鹏珠教高作《风光水储多能互补发电技术研究与实践》的专题讲座。讲座主要分为“平台架构”、“联合运行控制技术”、“智能调度技术”及“应用展望”四个部分。
平台架构
（1）总体结构
一体化管控平台可以对风电场、光伏电站、水电站和储能站等运行设备进行实时监控、联合运行控制及优化调度管理，最大程度地实现资源优化和能源效益化。
一体化管控平台在统一的模型规范以及服务应用框架的基础之上，通过设计规范的交互协议，实现标准的第三方通信数据交互接口，保证后续业务的可扩展性。
（2）功能框架
风光水储联合运行控制与智能调度系统对区域内梯级水电、储能、光伏和风电等电源进行统一的数据采集处理，实现运行监视与分析，功率预测、发电能力分析、联合发电计划制定、消纳分析等决策支持和实时运行控制等功能，利用水电及储能的不同调节特性，平抑风光发电的随机性和波动性，提高清洁能源的利用水平，提升电网对新能源的接纳能力。
（1）控制功能
风光水储联合运行控制具有平滑控制、预测控制、辅助服务和离网控制等功能，可接收电力调度的调控指令，将实时优化结果通过AGC/AVC模块或通讯接口模块，对水电站、储能站出力或风光出力进行调节和控制，并使联合发电功率满足电网调节精度和波动率的要求。
（2）试验验证
光伏与水电的互补发电控制试验验证了水电出力可以很好的完成对光伏出力波动的互补，测试数据表明，实时调节精度最大为5%，1分钟内功率最大功率波动不超过5%，优于相关行业内标准和要求。
智能调度技术
（1）数学模型
根据反映互补发电系统总出力与电网负荷需求匹配程度的源荷匹配系数，提出以源荷匹配最佳、总出力波动最小、总发电量最大为目标函数构建风光水储互补调度模型。
（2）算法求解
在传统PSO算法的基础上，引入动态调整学习因子进行寻优过程的有效控制，当动态调整学习因子超过一定范围时，增加变异概率不同的变异粒子进行调整，有利于改善早熟收敛现象，有效判别全局最优解，从而实现粒子自适应全局。
智能调度技术
（1）应用案例
基本条件：
1. 具备同一电源送出点（开关站、变电站）；
2. 水电站水库具备一定可连续调节能力（周调节、季调节、年调节）；
3. 新能源电站具有较高精度的功率预测系统（1分钟、5分钟）；
4. 水电、储能与风光容量的合理配置。
（2）总结展望
水电（含抽蓄）和储能具备调节快速、控制灵活的调节特性，是实现多能互补发电的重要纽带，研究风光水储多能互补联合发电技术，对于减少可再生能源弃电，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系具有重要的现实价值和深远的战略意义，符合国家能源的整体发展战略，也是国家实现双碳目标的重要手段。
