摘要：我國的北方地區(qū)有大量的平原，這些地區(qū)的風能資源非常豐富，國家因地制宜開發(fā)風電產(chǎn)業(yè)，使風電的裝機容量達到了世界首位。然而在風電產(chǎn)業(yè)如火如荼建設(shè)的過程中，也出現(xiàn)了風電棄風的現(xiàn)象，為了有效地對資源進行充分利用，逐步解決風電消納問題，我國風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的相關(guān)研發(fā)人員提出了熱儲熱熔和儲能的風電消納方案。本文重點對儲熱融合儲能的風電消納優(yōu)化控制方案進行分析研究，以供參考。

　　關(guān)鍵詞：風電消納;管理;優(yōu)化;儲熱融合儲能;控制

　　1 我國風電發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題

　　風光電熱儲綜合利用系統(tǒng)主要是分析風電以及太陽能等資源的規(guī)律，與實際情況相結(jié)合，對太陽能、風能等資源進行綜合化的利用，在實踐當中獲得了很好的效果，具有較好的應用前景。當前人們在進行電力系統(tǒng)構(gòu)建方面，越來越重視風光儲互補發(fā)電技術(shù)的應用價值，在實踐當中應用領(lǐng)域越來越廣泛。造成限電棄風的原因很多，需要進行系統(tǒng)化地分析，主要在于我國能源結(jié)構(gòu)不合理，在運行過程中系統(tǒng)調(diào)峰能力不足，我國風力發(fā)電主要的區(qū)域在三北地區(qū)，也就是西北地區(qū)、東北地區(qū)和華北地區(qū)，電力能源結(jié)構(gòu)依舊以燃煤發(fā)電的純凝式機組為主。這種機組在運行過程中出現(xiàn)的主要問題在于調(diào)節(jié)能力不強，而且冬季在供熱的過程中，機組主要使用的是熱電聯(lián)產(chǎn)機組，在運行的過程中會導致調(diào)節(jié)能力進一步下降，造成嚴重的棄風問題。這些棄風問題會導致風能的大量浪費，供熱機、熱電聯(lián)產(chǎn)機組往往處于滿負荷工作的狀態(tài)，通過以熱定電的方式進行運行。在運行過程中，無法保證足夠的調(diào)節(jié)能力，如果遇上風電大發(fā)電，往往只能通過汽封等方式對電力需求進行平衡。另外，風力發(fā)電具有一定的季節(jié)性，在冬季往往出力較高，而且具有夜高晝低的反調(diào)峰特性，這就造成風電消納時出現(xiàn)嚴重問題，導致棄風問題出現(xiàn)。因此合理對風電消納方案進行研究，讓風電消納的能力提高，顯得越來越重要。

　　2 儲熱融合儲能的風電消納優(yōu)化控制

　　2.1 目標函數(shù)

　　對蓄熱能和儲能的風電消納優(yōu)化控制方案進行分析，需要注意合理進行儲熱、儲能系統(tǒng)的構(gòu)建，合理進行風電消納，并且重視約束條件的控制。約束條件主要包含了電鍋爐功率約束、合約約束、消納棄風約束以及儲能儲熱裝置能量約束等。在本次研究過程中，蓄熱式電鍋爐融合儲能的優(yōu)化控制方案，主要是對季風進行消納和控制為主的，需要注意在各個時刻風電廠向電網(wǎng)公司出售的棄風發(fā)電量需要低于風電場的總風量，在優(yōu)化的過程中與實際情況相結(jié)合，依照不同合約的條件合理地對合約約束進行選擇，保證蓄熱罐每一時間段的蓄熱量符合實際運行需求。

　　2.2 改進粒子群算法

　　粒子群算法主要使用群體個體自身經(jīng)驗的總結(jié)來對行為策略進行修正，最終獲得最優(yōu)解粒子群算法。在運行過程中容易進行編程，而且原理簡單。在實際操作時，可以進行并行計算，應用非常廣泛。早期使用時也會出現(xiàn)早熟、收斂的問題，因此需要注意在面對多極值優(yōu)化方面，合理進行改進。粒子群改進算法是多年優(yōu)化后的結(jié)果，主要是一種具有全局收斂性的改進算法，是一種全局改進算法。在運行過程中，可以隨機進行理論分析，獲得最優(yōu)解。

　　推薦閱讀：《水電能源科學》(Water Resources and Power)創(chuàng)刊于1983年，教育部主管，中國水力發(fā)電工程學會、華中科技大學主辦，武漢國測三聯(lián)水電設(shè)備有限公司、鄭州大學水科學研究中心協(xié)辦。