 大力开发可再生能源已成为我国能源发展的重要战略举措。然而，由于规划、管理、技术等方面的原因，我国可再生能源的“弃水弃光弃风”问题十分突出，2016年、2017年“三弃”总电量均超过1000亿kW·h。 通过多种可再生能源互补发电，能够实现不同能源类型间的优势互补，对于减少可再生能源弃电、建设清洁低碳的现代能源体系具有重要的价值。 水电是我国装机容量最大的可再生能源，具有发电成本低、调节能力强等特点，是除储能之外实现多能互补发电的重要纽带，也是世界各国开展多能互补发电的主要研究与实践方向。 在国内，与水电相关的互补发电主要以高压大规模接入的“水光互补”以及“风光水互补”联合发电系统为主，依托大型水库调节能力，可补偿风电、光伏电站出力变化，提高互补电站的可调度能力。 在国外，可再生能源多以分布式形式接入与消纳，涉及的能源类型也更为丰富。西班牙在EI Hierro岛和Ganary岛建设了与风电场联合运行的抽水蓄能电站；希腊在Ikaria岛建成了风光水微网互补发电系统。 研究和发展多种可再生能源互补发电系统能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的可靠供给，对提高可再生能源利用率、缓解能源紧张及改善环境具有重要的研究意义和现实价值。 目前，国内外针对多种可再生能源互补发电系统从理论、技术和工程应用等方面开展了深入探索，研究队伍不断扩大，取得了许多成果，建立了一些实际工程项目。 本专题根据目前国内的研究现状，结合国外的研究热点，优选了12篇论文，系统地梳理了国内外多种可再生能源互补发电系统技术的发展脉络，介绍了多种可再生能源互补发电系统的应用前景及关键技术，以进一步推动多种可再生能源互补发电系统技术的发展。 论文《梯级水光蓄互补联合发电关键技术与研究展望》是一篇综述性论文，较全面地总结了可再生能源互补联合发电的研究现状，针对梯级水光蓄互补联合发电系统从不同层面进行了详细分析，并提出了梯级水光蓄互补联合发电系统的研究框架。 论文《基于卷积神经网络和简单循环单元集成模型的风电场内多风机风速预测》考虑实际风电场中不同地理位置风机的风速差异，提出了一种基于卷积神经网络和简单循环单元集成预测模型的预测方法，通过实际风电场数据仿真验证了该方法的有效性。 论文《基于多尺度时序建模与估计的电力负荷数据恢复》针对电力负荷数据缺损及失真问题，从时序数据特性分析及建模与估计的角度提出了负荷数据补全与恢复的方法，经实际算例验证了该方法的准确性和有效性，具备工程应用价值。 论文《基于自适应无功功率补偿的虚拟同步机功率解耦策略》针对虚拟同步机的输出功率在中低压线路传输过程中存在耦合而引起功率控制产生稳态误差的问题，提出了一种基于自适应无功功率补偿的虚拟同步机功率解耦策略，并通过仿真和实验验证了该解耦策略的有效性。 论文《基于深度强化学习算法的光伏-抽蓄互补系统智能调度研究》在光伏发电100%消纳的前提下，针对光伏-抽水蓄能互补发电系统的调度问题，提出了采用周期衰减学习率的改进型深度确定性策略梯度算法，仿真结果表明，该方法使并网点功率波动降低了12.7%，且互补发电系统收益增长了4.95%。 论文《计及发电量和出力波动的水光互补短期调度》首次从提升系统功效的两个方面揭示了水光互补的机理，改进了光伏发电出力波动的度量方法，提出了分阶段波动控制策略，以小金川河流域实际数据案例分析结果表明，在大规模光伏发电时，该策略更具优势。 论文《基于稳暂态联合仿真模拟的区域多可再生能源系统评估决策》针对区域多可再生能源系统，创新性地构建了多准则决策指标评价模型，提出了基于PSD-BPA平台的稳暂态联合仿真模拟方法，通过四川某示范区数据验证了该方法的可行性与合理性。 论文《市场机制下光伏/小水电/抽水蓄能电站系统容量优化配置》针对电力市场中的新能源发电技术，提出一种市场机制下光伏/小水电/抽水蓄能电站的混合能源系统容量配置优化方法，旨在获得最大的经济效益，结果表明，在整个项目周期内含储能的系统所获经济效益是无储能情况下的2.6倍。 论文《基于稀疏多项式混沌展开的区域电-气联合系统全局灵敏度分析》针对区域电-气联合系统存在的多种不确定性参数，提出一种基于Sobol′方法和稀疏多项式混沌展开的全局灵敏度分析方法，通过IEEE 13配电网和11节点配气网构成的区域电-气联合系统验证了该方法的正确性和有效性。 论文《一种源-荷-储协同的电热微网联络线功率平滑策略》针对高渗透率电热微网联络线功率峰谷差和短时波动较大的问题，提出了一种源-荷-储协同平滑策略，仿真研究表明，该策略具有良好的功率平抑效果和经济性优势。 论文《基于源荷不确定性状态感知的无废城市多能源协调储能模型》针对无废城市中生活垃圾发电设施与城市多能源系统间的能源耦合互补特性，建立了基于无废城市多能源系统协调运行的多能源协调储能模型，并研究了基于源荷不确定性状态感知的无废城市多能源协调储能系统运行优化模型及求解方法，通过仿真验证了无废城市多能源协调储能模型和优化方法的有效性。 论文《面向工程应用的用户级综合能源系统规划》从实际工程应用的角度出发，提出了一种基于最大利用小时数的用户级综合能源系统规划流程和方法，并通过工业和医院不同类型算例分析，计算出设备最佳选型方案，并验证了模型的合理性。 本专题稿件来自国内电力系统、电力电子、理论电工、自动化等相关领域的知名高校、科研院所和电网公司。承蒙各位作者、审稿专家和电工技术学报编辑部等方面的大力支持，本专题得以顺利完成。 专题论文适合于电气工程、工业自动化、电信以及工程类的研究者阅读。由于本专题的容量限制，只介绍了国内部分可再生能源互补发电系统专家和学者的研究成果，敬请谅解。专题文章的出版期望能对广大研究人员和工程技术人员有所启发和帮助。最后，衷心地感谢各位作者、审稿专家和编辑部的辛勤工作。 特约主编简介 陈哲,丹麦奥尔堡大学,教授,博士生导师。IEEE fellow，IET fellow。中丹科教中心风能研究首席科学家，多个国际研究机构的项目评审委员会成员。研究方向主要包括可再生能源发电（风电）、电力电子，现代电力系统及智能电网、多能源系统、设备等。先后主持和参加了许多科研项目，包括欧盟第六框架，第七框架，水平线2020计划基金，欧盟地区发展基金，丹麦战略研究基金，中丹国际合作项目，中国国家基金重大国际合作项目等。  胡维昊，电子科技大学机械与电气工程学院，教授，博导，学院“智慧电力与能源研究所”所长，IEEE电力电子学会成都分会主席，中国电工技术学会人工智能与电气应用专委会副秘书长。研究方向为人工智能在电力系统中的应用、新能源系统规划和运行、风力发电。近年来，作为项目负责人、子课题负责人和核心成员承担和完成了由国家自然科学基金、国家重点研发计划、丹麦国家战略研究基金、欧盟地平线2020 战略规划基金、中丹可再生能源合作基金等资助的纵向课题近20项。 |
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