电网与可再生能源协调发展研究

可再生能源的开发利用为电力工业的节能减排提供了重要途径,也为电网发展带来了新的机遇和挑战,重点研究分析了可再生能源（特别是风电）开发利用与电网发展和改造、节能发电调度及需求侧管理等方面问题。     

新能源多端直流互联电网的功率协调运行控制

直流输电互联电网形成的区域间多能源发电互补,能够解决大规模弃风、弃光和电力出力与分配不均,提高可再生能源利用率。文章分别分析了直驱式风电场、MMC、多端口DC/DC及LCC等关键组网设备的运行控制策略,组建了LCC与含新能源的多端直流电网互联系统,分析了其结构特点和优势,提出了相应的系统启动和功率协调分配控制策略。在PSCAD/EMTDC平台搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提出的协调控制策略的有效性。     

考虑大规模区外来电接入的输电网扩展规划方法

大规模区外来电将大量可再生能源馈入到受端电网,解决了用电资源与负荷发展不平衡的问题。提出了一种考虑大规模区外来电接入受端输电网的扩展规划方法。综合考虑可再生能源出力和负荷的不确定性,以线路投资成本、运行成本、弃能成本和失负荷成本之和最小为目标,建立了计及系统运行经济性的两阶段输电网随机规划模型。引入多参数规划方法,提出采用内嵌场景削减的改进Benders分解算法,将原问题分解成投资主问题和运行子问题,通过对大规模运行场景进行削减,以确保在最优投资决策下的电网规划方案。以改进后的Garver’s 6系统与河北某网500 kV及以上的实际系统为算例,验证了所提方法的有效性。     

考虑碳配额的风电—光热—天然气能源系统储热容量规划研究

可再生能源发电的随机性和波动性已成为影响其大规模应用的主要因素.大规模、低碳的储热系统能够为可再生能源发电系统提供稳定、可靠、经济的电力调节.可再生能源发电系统中的储热容量需要被优化设计以兼顾可靠性、低碳性、经济性.考虑碳配额因素,建立了风电—光热—天然气能源系统储热容量优化模型,验证了风电—光热—天然气能源系统配置储...     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的风光组合多馈入直流送端系统装机容量优化配置研究

为合理规划风光组合多馈入直流送端系统装机容量,降低系统成本,避免风、光大量弃电,文章首先建立风光组合多馈入直流送端系统成本模型,提出以t分布交叉算子改进带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),并以系统年总成本最低、可再生能源发电量最大为目标,进行系统装机容量的优化配置。最后,以系统年出力曲线和日出力曲线验证算法结果的合理性。研究表明:文章所提出的改进NSGA-Ⅱ算法可以用于送端系统装机容量优化配置;提高了火电机组装机容量,在降低系统成本的同时削弱了可再生能源消纳能力;过度提高可再生能源装机容量将增加弃电量和系统成本。     

计及不确定性的多类型发电机组联合调度优化模型

为了促进可再生能源并网,解决可再生能源机组在内的多类型发电机组联合优化调度问题,引入全额收购可再生能源发电,由火电机组提供备用、允许适度弃风,由火电机组提供备用以及水火机组联合提供备用的可再生能源发电三种不同方案。首先构建了涵盖风、光伏、水力机组的可再生能源机组发电处理模型;再结合设定的三种方案组建了多类型发电机组节能调度优化模型;最后,基于基础数据,得出该节能调度优化模型的发电系统总煤耗、备用煤耗、系统发电成本、启停成本、弃风量及弃水量等关键指标的优化效果,对多类型发电机组联合调度优化具有一定的指导意义。     

我国迫切需要开发大规模蓄电系统

中国科学院大连化学物理研究所研究员张华民在日前召开的第二届大连科技讲坛上说,为了使风能、太阳能等可再生能源充分发挥效能,保证可再生能源发电系统的稳定供电;为了充分利用各类发电系统的发电能力和电网的供电能力,并满足各种特殊用电的需求,我国迫切需要开发高效率、低成     

上海风能发电及多元化供电

根据上海风能发电的发展沿革及多元化供电模式的特点与应用,在发展大规模风力发电场的同时开发各种小型分布式风能发电互联系统,对上海能源结构的优化和可持续发展具有深远的战略意义;户用多元化风能发电互联模式是一种创新的可再生能源发电形式,特别适合在风能资源较丰富的城市周边和用电需求量较大的地区,值得推广应用。     

考虑光热电站调节特性的可再生能源系统优化调度北大核心CSCD

风电的随机性与波动性导致电力系统供应侧可调度性降低,因而弃风限电现象严重。文章基于光热电站的调节特性,提出含光热电站和抽水蓄能的全可再生能源系统优化调度模型,实现负荷全部由可再生能源供电的调度模式。模型以系统运行总成本最低为目标,综合考虑风电预测的不确定性和各发电单元出力约束,应用CPLEX进行求解。最后,仿真算例验证了模型能够促进电力系统清洁低碳发展,同时提高了风电消纳。     

蓄热电锅炉参与能源互联的应用模式探究及发展趋势分析

针对大规模新能源发电和分布式可再生能源发展过程中出现的严重弃风、弃光现象,结合“洁能+储能+智能”的未来发展方向,提出蓄热电锅炉参与能源互联的应用模式。对蓄热锅炉的发展现状进行梳理和分析,并简要介绍目前蓄热电锅炉的运行机理和主要的运行模式。在此基础上,探究蓄热电锅炉在能源互联中“源-网-荷”三侧的应用,提出蓄热电锅炉参与能源互联的集中控制与分散控制两种应用模式。     

考虑灵活性供需匹配的孤岛微网优化调度策略

为使孤岛微网能更大程度地实现源侧发电功率与荷侧用电需求之间的匹配程度,以灵活性理论为依据,提出考虑灵活性供需匹配的优化调度模型。以最大化经济效益和最大化灵活性供需匹配程度为目标,利用多目标粒子群优化算法得到该优化问题的Pareto解集,并从中选取更符合实际需求的解。算例仿真结果表明,所提优化调度策略能有效提升系统应对可再生能源发电机组出力的波动性与随机性的能力,提高经济效益。     

化学储能技术在电力系统中的应用效果评价分析

可再生能源发电站的建设给电力系统与传统电网带来了技术冲击,建立与新型发电技术相配套的化学储能装置是继续大规模发展可再生能源的必要条件,储能电站是建设智能电网、促进可再生能源并网、推动分布式发电的重要元件。文章重点关注目前常见的几种化学储能技术,选择关键技术指标,收集截至2011年最新的化学储能技术应用数据,结合数据包络(DEA)分析方法,探究各种化学储能技术的优势及应用效果,为化学储能技术未来的研究方向提供建议和参考。     

可再生能源发电的展望

21世纪能源结构将会发生根本的变化。寻找和开发利用清洁高效的可再生能源，将是世界能源发展的必然趋势。文章介绍了国内外新能源发电技术的现状与前景，针对中国所面临的挑战，提出了可再生能源发电问题的建议。     

可再生能源绿证价格季节性测算方法研究

  目的  在市场化交易模式消纳可再生能源发电的发展趋势下,“市场电价+绿证收入”将成为未来可再生能源发电企业的主要经营模式。以可再生能源发电参与现货电能量市场为研究大背景,对可再生能源绿色电力证书的价格进行研究。  方法  基于现货电能量市场的优化出清模型,应用可再生能源全生命周期成本测算理论,以满足可再生能源发电企业的内部收益为目的,建立了绿证-电能量市场耦合的优化模型,并结合可再生能源季节性出力特性,提出了可再生能源绿证价格季节性曲线及其波动区间的仿真和测算方法。  结果  不同类型的可再生能源绿证价格不同,不同类型的可再生能源绿证价格的气候相关性亦不相同。  结论  绿证价格的科学合理测算不仅可以帮助可再生能源发电企业进行收益评估和制定更为准确的投资决策,还为电力市场主体与交易中心提供相关决策支持。     

CWP2013开幕式领导嘉宾致辞

国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰我国风电发展现在还面临着诸多挑战,特别是大规模装机跟弃风限电不成比例。这不仅使我们的投资效益没有拿到,环境效益也没有体现。因此,我们要改变思想观念。我们未来的能源发展要立足可再生能源,可再生能源将成为未来、也是本世纪逐步要实现的主体能源。未来风电发展能否保证质量和健康,也跟我们战略思想和观念的转变有很大的关系。正是因为如此,党的"十八     

考虑需求侧响应的风电并网系统旋转备用优化

随着新能源的快速发展,风电并网的规模逐渐扩大,由于风电出力的不确定性,风电消纳已成为新能源发展的主要挑战。考虑常规机组同时参与主辅市场,并融入需求侧资源可中断负荷及用电激励参与辅助服务市场,建立源荷协调的双层优化模型。上层模型以发电成本和弃风成本最小为优化目标,确定常规机组出力和风电计划出力;在上层优化结果基础上,下层针对常规机组调峰能力不足导致的弃风和失负荷情况,考虑用电激励和可中断负荷为备用资源,建立以发电侧旋转备用成本、用电激励成本、可中断负荷成本及失负荷损失和弃风损失的条件价值风险最小为目标的优化模型,得到旋转备用容量优化购买量。以修正的IEEE 6机30节点系统进行算例研究,仿真结果表明所建模型能有效提高系统经济性及风电消纳水平。     

区域多能源电网可再生能源发电容量规划及投资收益优化模型

针对地区型多种能源形式接入的区域电网,研究了可再生能源发电容量与区域电网内其他多能源形式协调优化及可再生能源发电设备运行效益问题。以高比例风力发电、光伏发电、固体蓄热式电锅炉、电制天然气、燃气储能、热力储能系统构成的区域多能源系统模型研究为基础,提出基于不同调度时间尺度的区域可再生能源发电容量规划和投资效益优化模型。首先,研究区域电网内多能源供能、传输和负荷设备的能源供给和消耗特性,建立基于高比例可再生能源发电不确定性的多能源电网功率平衡模型;其次,研究大规模可再生能源不确定性、动态电价响应、系统运行状态的约束模型,建立区域可再生能源容量配置与收益多目标优化模型及其求解方法;最后,利用东北某地区多能源电网实际运行数据,建立可再生能源发电容量规划及投资收益优化仿真模型。仿真结果表明,文章所建立的可再生能源容量和效益优化模型,能够在保证较高投资效益的前提下,实现较小的可再生能源容量配置。     

一种考虑新能源出力相关性及不确定性的分布式发电规划策略

分布式可再生能源的大规模应用及并网给传统电网的规划及运行均带来了挑战及冲击。该文提出一种考虑新能源出力相关性及不确定性的分布式发电规划策略。该方法首先基于Cholesky分解同时获得满足风电出力分布及风电场出力相关性的新能源出力抽样方法。然后,考虑新能源出力的不确定性,提出一种基于新能源多场景出力的概率规划模型。随后,基于该模型规模庞大、约束非线性特点,提出一种基于节点有功变化的部分线损计算策略。最后,在IEEE 33节点测试系统上进行了测试,证明了该方法的有效性。     

中国分布式可再生能源发电发展现状与挑战

本文系统论述了分布式可再生能源发电的特征和主要技术类型,并以分散式风电和分布式光伏为例,对我国分布式可再生能源发电的发展现状、面临的主要问题和挑战进行了系统分析,在此基础上提出了保障我国分布式可再生能源持续健康发展的政策建议。     

可再生能源发电系统虚拟惯量动态控制仿真模型

针对可再生能源发电系统大规模接入电网后,因电网总惯量减小而导致小干扰稳定性能减弱的问题,提出了能够有效提高系统转动惯量的多可再生能源发电系统虚拟惯量动态鲁棒控制方法。文章研究了风电、光伏和储能系统虚拟惯量及其控制机理,建立多可再生能源发电系统的转子运动方程;研究基于多可再生能源发电系统转动惯量动态控制和电网小扰动稳定判别模型的系统稳定性鲁棒控制,建立可再生能源出力和负荷波动下的虚拟惯量动态鲁棒控制模型;基于ADPSS仿真平台,针对多可再生能源虚拟惯量动态控制模型,搭建了风电、光伏和储能与无穷大系统并联模型。对所建立虚拟惯量控制模型进行的仿真分析表明,该模型能够有效地提高多可再生能源发电系统接入条件下的电力系统稳定性。