电力市场环境下广东电力系统规划方法初探

  目的  在电力市场的新环境下,电力系统规划所包含的变量、制约因素、规划目标更多,复杂性更高,需考虑可靠性、经济性等多维因素,可以反映为负荷、电源、潮流、设备投退、政策、社会经济、商业模式、投资收益等多方面的不确定性因素,需要充分考虑这些不确定因素,建立更恰当的规划模型,整个电力规划的研究方法和手段都需要进一步优化。  方法  首先梳理了澳大利亚、美国PJM、欧洲等国外较为成熟的电力市场的现状,并对其电力系统规划的模式和方法进行了分析。  结果  结合广东电力市场发展的现状,有针对性的对电力市场环境下广东电力系统的规划方法进行了优化。不仅对电力规划工作的体制机制给出了优化调整建议,同时,根据传统的广东电力系统规划方法,从规划输入、项目分类、情景研究、电网经济效率评估和不确定性分析五方面进行了补充和改进。  结论  在广东现货市场的新环境下,通过建立合理的电力系统规划和评估体系,可有利于合理配置电源,实现网源之间的协调规划,更好地适应未来电力市场的发展。     

基于提升设备利用效益的配电网规划方案优选

  [目的]  传统配电网规划工作在关注电网存在问题及发展需求的基础上，往往只注重对电网建设改造必要性的论证，而弱化对项目产生的运行成本、可靠性及报废成本的研究，即没有全面考虑到其他的综合效益，不利于供电企业的高效运营。  [方法]  提出了设备利用效益的概念，在此基础上提出了基于提升设备利用效益的配电网规划方案评估模型和优选策略。  [结果]  算例结果表明:该评估模型对不同规划方案全生命周期成本、安全、效能和收益等方面进行综合定量分析，使得规划方案优选结果更加科学合理。  [结论]  该优选策略具有可行性和优越性，为实际配电网规划工作提供了重要的依据。     

南方区域西电东送输电效益提升措施研究

  目的  针对现有水电消纳研究角度相对单一、定量和全局分析不足的问题,系统性研究云南富余水电消纳措施,量化分析未来一段时间内南方区域弃水形势。  方法  提出云南富余水电消纳方向,在此基础上明确西电东送通道输电能力及裕度。  结果  基于统筹协调的原则,有针对性地提出现有通道优化利用和两广断面输电能力提升两类清洁水电消纳措施。  结论  首次实现规划环节和调度运行环节的协调统一,进一步提高南方区域西电东送通道的利用效率和输电效益。     

海上平台柔性直流技术直流控制保护配置研究

  [目的]  海上平台电源多以分布式的形式进行电力组网,该种组网方式成本高、经济效应差。柔性直流输电技术不需要交流电网提供换相电流,使得柔性直流输电具有对有功功率和无功功率进行同时控制的能力,并且不需要配置大量补偿设备,较好地解决了海上平台输电问题。  [方法]  基于柔性直流输电技术的特点及接线型式,研究了直流控制的配置,分析了常见的直流故障特性,并展开了直流保护配置的研究。  [结果]  给出了直流控制系统的配置原则及方案,以及直流保护的配置原则及方案。  [结论]  研究成果为该技术在相关工程的应用推广提供了参考。     

园区能源互联网规划评价指标体系与方法

  [目的]  园区能源互联网是对多种能源、负荷和电网进行统一协调优化实现能效最优的复杂系统,评价指标体系的构建和规划方案的综合评价,是园区能源互联网规划所必须解决的关键问题。  [方法]  从能源互联网的作用出发,构建了其规划的评价指标体系,对体系中各指标的定义及计算方法进行了详细说明,并基于层次分析法进行了量化评价,最后基于实际工程队对该指标体系及评价方法的应用进行了分析。  [结果]  利用该方法,可对各类园区的能源互联网项目进行更加定量、客观的综合效益评估。  [结论]  算例分析表明:所提的方法准确有效,为项目投资运营模式及技术方案的决策提供方法支持。     

基于SA-PSO的风电消纳经济性动态规划分析

  [目的]  电网运行规划研究在电力系统中具有十分重要的地位,对电源布局具有决策意义,其本质上是一个多约束组合优化问题,重点研究了风电运行成本的计算模型。  [方法]  该模型对电源布局规划中需要重点考虑的约束问题进行了分析,采用粒子群算法用于解决此类目标优化问题,并结合模拟退火理论对传统粒子群算法进行了优化处理。  [结果]  通过仿真计算,与遗传算法及粒子群算法进行了对比分析,证实了这种算法的优越性,可以找到满足各种约束条件的最优电网出力方案。最后,进一步分析了在不同风速下对风电并网运行成本影响。  [结论]  该模型应用于电网规划分析是可行且有效的。     

分布式储能项目效益评价方法研究

  [目的]  随着分布式储能技术的日趋成熟,分布式储能系统得到了业界的广泛关注,各类示范项目先后投运。然而,用户侧分布式储能项目的综合效益往往涉及投资方、运营方、用户和监管部分等多个参与方,且与用户的负荷特性和储能系统运行策略密切相关,科学合理且便捷的综合效益评估方法已经成为分布式储能项目广泛开展的关键技术问题。  [方法]  根据分布式储能项目的设备和资产构成,并结合用户负荷曲线划分多个典型运行场景,从而对不同场景下各类项目资产的成本、功能、效益、相关方进行映射,最终按照项目的内部运作机制和外部市场机制分析其综合效益。  [结果]  利用该方法,可对种类更广泛的分布式储能项目进行更加定量、客观的综合效益评估。  [结论]  基于实际的工程算例表明,所提的方法准确有效,为项目投资运营模式及技术方案的决策提供方法支持。     

基于机载激光LiDAR的电网巡检应用研究

  [目的]  对于架空输电线路的巡检运维,利用机载激光LiDAR技术比传统巡检方式完成更高效率、高精度、低成本。  [方法]  以肇庆供电局架空输电线路巡检运维为项目背景,以直升机机载激光LiDAR技术在电网巡检工程中的应用为研究对象,研究并提出本次数据获取和数据处理所用的关键技术,探讨了机载LiDAR系统在电力巡检中的数据应用模式,并结合实践经验进行归纳总结与展望。  [结果]  成功验证了机载LiDAR系统在电力巡检中的应用,精确获取电网通道中的危险点信息,包括瞬时工况下的危险点、多工况下的危险点、交叉跨越危险点以及树木倒伏危险点空间信息。  [结论]  其分析结果可以辅助危险点治理等工作,有效地达到电网安全巡检预期目标。     

分布式电源的最优经济运行方案

  [目的]  为获取微电网安全经济运行方案,提出了基于支持向量机回归理论的微电网最优经济运行的数学模型,实现了微电网中各分布式电源的负荷预测,根据实时电价分析了分布式电源的出力情况,并给出了相应的理论依据。  [方法]  为尽可能准确地构建微电网模型,以系统的运行成本、环保成本和综合效益为目标,构建了以常见五大分布式电源为主的最优经济运行的数学模型,采用Yalmip/CPLEX对模型进行了求解,获得了各分布式电源的实时出力情况。  [结果]  计算结果表明:以综合效益为目标的调度方案能够实现微电网整体的运行成本最低,协调了微电网的经济性与环保性。  [结论]  该模型可为微电网并网的资源优化利用和提高供电可靠性的相关研究奠定理论基础。     

考虑CVaR的机组组合和多场景备用决策联合优化

  目的  为提高可再生能源消纳水平以及衡量其出力不确定性带来的风险,该文以特性各异电源互补协调调度作为提升系统运行经济性和促进可再生能源消纳的手段,并针对系统内可再生出力和负荷的波动性,引入条件风险价值（conditional value-at-risk,CVaR）理论,量化其不确定性对系统调度运行时产生的风险。  方法  利用多场景技术模拟系统不确定性,建立考虑条件风险价值（CVaR）的机组组合和多场景备用决策联合优化模型,将风险水平限制在可接受的前提下,追求系统运行成本最小。最后在通用代数建模系统（the general algebraic modeling system, GAMS）平台上编程,并调用混合整数线性规划CPLEX求解器进行求解。  结果  仿真计算表明,不同类型电源的机组组合和备用决策能有效提高系统运行经济性、可靠性和可再生能源消纳水平。  结论  基于改进IEEE 24和某省实际电网的算例分析验证了所提模型和方法的合理性和有效性。     

配电网网格可靠性目标制定方法研究

[目的]供电网格具有可靠性管理、线损管理和运行维护方便等优势,已被越来越多的电网企业采纳.目前,电网企业只制定了总体可靠性目标,没有制定电网网格的可靠性目标,网格的建设标准仍然采用供电分区建设标准.这对于发展差异较大的城市来说,存在部分网格的供电可靠性需求较高,但规划建设标准却较低的现象.[方法]通过数理统计方法找出政...     

面向电网规划设计的电磁暂态仿真研究与应用

  [目的]  为了在特高压与超高压电网规划设计中对相关电气设备电磁暂态特性进行评判,需要进行电磁暂态仿真专题研究。  [方法]  提出影响此类仿真结果的关键因素主要有电力系统潮流与短路资料、输电线路物理结构与电气参数资料、变电站主要电气设备详细电气参数资料的完整性与准确性以及仿真工具的适用性。  [结果]  基于权威的电磁暂态仿真软件,提出了进行潜供电流与恢复电压、工频过电压、操作过电压以及变压器中性点加装小电抗等电磁暂态特性仿真时应遵循的主要条件与要求,并阐明了相应的仿真结果与应用。  [结论]  研究成果已用于电网规划与输变电工程设计,可满足电力系统电磁暂态仿真要求。     

风电并网下含核电受端电力系统调峰问题研究

  目的  随着风电装机规模和比重的不断提升,受风电反调峰特性的影响,含核电的受端电力系统（如广东电网）在汛期的调峰问题将更为凸显。为了保障多类型电源协调发展和电网的安全可靠运行。  方法  针对风电并网下含核电的受端电力系统调峰问题,在充分分析国内外核电机组参与调峰情况及其技术经济性的基础上,结合常规确定性调峰校核方法存在的不足,提出了确定性与概率性相结合、典型周/典型日和全年8 760 h全景模拟相结合的系统调峰平衡分析方法。  结果  以我国某沿海省级电网为例,采用所提方法,分析不同风电和外电场景下电网的调峰形势,并提出相应措施建议。  结论  所述方法能够发挥确定性与概率性两种方法各自的优点,对系统调峰平衡进行更为全面和有效的分析与校核。     

海上平台混合直流供电方案研究与仿真分析

  [目的]  海上平台一般均采用海上自供电方案,该供电方式电源形式单一、可拓展性差、抗冲击能力弱、供电可靠性和保障程度低,同时,海上平台的空间非常有限,建设自供电电源投资较高。  [方法]  在对比研究利用岸电交流送电和直流送电方案优缺点的基础上,提出了技术可行、经济性较优的海上平台采用混合直流输电的方案。在此基础上,建立陆地电网侧常规直流、海上平台侧柔性直流的数学模型,结合传统直流的换流器的典型控制方式和柔性直流换流器的典型控制方式,提出混合直流的控制策略。  [结果]  在PSCAD/EMTDC上建立混合柔性直流输电系统的电磁暂态仿真模型,包含近区交流电网、混合直流系统以及海上平台系统的仿真系统模型,并开展建模仿真分析研究,分析近区交流电网、直流系统、海上平台的运行特性、故障特性以及交互影响。  [结论]  研究成果对解决海上平台的安全可靠供电问题具有十分重要意义。     

多种绿色能源形态下的虚拟电厂定价机制研究

  [目的]  含多种绿色能源的虚拟电厂研究正在成为智能电网研究和试点的热点,但如何优化调度,激励参与资源的积极性和可持续性,同时实现系统的补贴成本最小,是虚拟电厂定价机制的难点。  [方法]  基于用户柔性负荷,电动汽车,储能,分布式电源四类资源参与虚拟电厂调度开展参与方式和参与成本的分析,根据资源和商业模式差异单独设定成本模型;通过测算不同资源的实际参与边际成本,采用类似现货市场出清的方式,依据系统调整负荷需求,进行可调资源的排序,最终确定补贴价格的上限。  [结果]  利用该定价机制,从经济角度实现对电力经济价值较低、响应潜力大的用户优先进行调度,实现电力资源的合理分配,保证参与资源的成本得到补贴的同时系统补偿成本最小。  [结论]  基于实际算例测算,证明文章定价机制及方法准确有效,可为未来虚拟电厂的补贴政策提供支持。