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风能作为可再生的清洁能源,能够有效缓解人类社会发展与化石燃料缺乏之间的矛盾。但由于风电的随机性、波动性和反调峰特性,调峰能力不足的电网,风电渗透率极限较低,导致弃风限电顽疾反复发作。技术成熟的抽水蓄能电站具有运行灵活、调峰能力强、抽水储能等特性,但其外部效益不能内部化,难以持续运营。为了有效减少弃风,论文针对风电场—抽水蓄能电站联合优化运营进行研究。 论文首先介绍了风电场、抽水蓄能电站的运行特性,然后通过分析内蒙古西部风电场和负荷的历史数据总结出风电时间上的分布特性,随后在上述基础上,分析联合系统的优化运行策略,并利用已有的风电出力预测技术,提出兼顾弃风量和火电出力波动的联合系统优化运行模型。为了验证优化模型的可行性和正确性,论文通过算例对优化模型进行验证,得到风电、抽水蓄能电站和火电的日出力曲线以及火电机组出力平滑度。与优化调度前历史数据进行对比分析表明联合系统优化运行模型可以有效减少弃风量、减小火电出力波动,在峰谷电价政策下将廉价电能转化为负荷高峰时段所需的电能,从而提高联合系统经济效益。 在上述联合优化运行模型的基础上,为了将抽水蓄能电站的外部效益内部化,使联合系统可持续发展,论文分析了抽水蓄能电站为风电提供调峰、储能、旋转备用等辅助服务的成本的计算方法,然后以上述优化运行算例的结果为例,计算联合运行后联合系统增加的收益以及抽水蓄能电站为风电提供辅助服务的成本,从而分析风电关于抽水蓄能电站为其提供辅助服务的补偿策略。