风、光、抽水蓄能电站联合运行研究报告

在碳达峰碳中和目标的背景下，大力发展清洁的风电、光伏发电将成为必然趋势。但风电、光伏发电受地理位置、气候影响较大，导致功率输出很不稳定。同时，解决大规模风电、光伏发电并网和消纳问题也是电网面临的巨大挑战。

n目前解决新能源间歇性和消纳问题的方式主要有：

•  电网公司通过优化调度、需求侧响应、火电机组灵活性改造等解决消纳问题。

•  建设储能设施，用于调峰调频、备用容量等。

  建设风光储等多能互补项目，提升新能源出力的稳定性。

因此为风电和光伏发电配备适合容量的储能系统，研究风电和光伏发电系统与储能系统的互补发电技术非常必要。并目前在各类储能技术中，抽水蓄能电站系统因具备技术成熟、启停速度快，使用寿命长且稳定等特点，具有其独特的优势。

风能和太阳能固有的波动性、间歇性和不确定性特征，使得系统安全平稳运行以及新能源消纳面临巨大挑战。

若仅仅只是利用火电机组的灵活性来调节可再生能源，不可避免地会造成火电机组的频繁启停，系统运行成本大幅提升，经济效益和环境效益显著下降。

抽水蓄能电站因机组启停迅速、运行灵活，具有良好的调峰性能，能够有效应对风电输出功率的反调峰特性，降低系统峰谷差，在促进可再生能源消纳方面发挥着不可或缺的作用。

另外，由于功率解耦控制，风电场和光伏电站基本不具备惯性响应能力。因此，随着可再生能源渗透率不断提高，系统频率响应能力将进一步减弱。

研究表明，风电机组能够像常规机组一样进行模拟惯量控制和下垂控制，进而参与频率调节。通过采用虚拟同步机控制策略，可以使得光伏机组以频率下垂控制方式运行，从而为系统提供频率支撑。随着可再生能源渗透率的提高，要求抽水蓄能机组也应具备参与电网频率调节的能力。

然而，目前的新能源互补发电系统普遍存在风光高渗透率情况下，系统频率响应能力不断降低的问题，导致系统运行成本较高。

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