甘肃河西500万kW光伏就地消纳及调峰分析

2012年甘肃河西4地市拿到路条的光伏发电规划容量超过500万kW,当前电网不能满足新能源的全部接纳要求,大规模光伏项目的并网和消纳成为阻碍光伏快速发展的首要问题.基于河西电网负荷发展、电网规划以及通道输送能力的实际情况分析,提出了各市（县、区）建设光伏容量与区域新增用电负荷相适应的分散接入、在地区110 kV电网内就地消纳的新思路.分析了河西电网光伏发电的实际出力特性,计算并分析了嘉酒、张掖、金昌及武威地区电网就地接纳光伏的空间和有利条件.基于光伏出力特性和负荷特性,分析了光伏的调峰特性及调峰方案选择.     

基于区块链的分布式光伏就地消纳交易模式研究

目前配电网中分布式光伏发电渗透率越来越高,利用区块链技术的去中心化、难篡改等特点,有助于分布式发电就地或就近消纳,提高配电网运行的经济性。提出了一种基于区块链的光伏就地消纳交易模式,建立了光伏发电用户和分布式光伏聚合商的效益函数,运用Stackelberg博弈模型确定内部电价,通过边缘计算制定最优用电计划,设计了基于信誉值的就地消纳交易机制,对就地消纳程度低的用户进行惩罚,鼓励用户通过可时移负荷消纳光伏出力。配电网仿真结果表明,在采用区块链的交易模式下,配电网的就地消纳情况得到改善,用户的综合效益得到提升。     

考虑扶贫光伏双重不确定性的农村配电网区间潮流方法

由于光伏发电固有的波动性和扶贫光伏接入的主观性,使得含扶贫光伏的配电网潮流计算需要考虑多重不确定性因素,给传统的确定性潮流计算带来挑战.提出考虑扶贫光伏不确定性的区间潮流方法,基于区间数学理论分别对扶贫光伏安装容量和光伏输出功率的双重不确定性进行区间描述,并建立了考虑光伏注入功率不确定性的配电网区间潮流计算模型.为了量化光伏出力不确定程度,定义波动率参数对区间大小进行调节,从不同光伏波动率和渗透率两个方面定量分析光伏不确定性对地区电网电压稳定和线损造成的影响,并与蒙特卡洛潮流方法进行对比,算例结果表明所提区间潮流方法更具完备性,可为配电网可靠运行提供上下界参考,能够对扶贫光伏并网运行提供理论支撑.     

计及不确定性的含分布式光伏配电网削峰效益评估

分布式光伏接入有利于降低配电网负荷峰值,提高配电网运营效益,但由于其出力不确定性特点,导致其削峰效益难以准确评估。本文通过分析光伏出力的波动性和时序性,建立了基于净空模型的光伏出力时序模型,同时考虑负荷和光伏出力的不确定性,提出了置信削峰度指标来衡量光伏接入对配电网负荷峰值的影响,基于此,结合节点边际容量成本概念,提出了计及不确定性的含分布式光伏配电网削峰效益概率评估方法。以南方某地区配电网实际中压馈线为例进行仿真分析,结果表明:本文所提方法在考虑光伏出力不确定性的同时,能够准确评估光伏以不同位置和不同电压等级接入配电网的削峰效益,对分布式光伏的选址具有一定的指导意义。     

提高微网光伏消纳率的价格激励需求响应分层优化方法

在光伏装机比例较高的微网中存在光伏的消纳问题,对负荷的合理调整有助于提高光伏的就地消纳能力,而价格激励需求响应是调整负荷的有效手段。基于分时电价模式下的价格激励需求响应机制,提出了通过优化电价以调节负荷进而提升微网光伏消纳率的方法。在分析了模型的多元非线性性质的基础上,有针对性地建立了兼顾发电经济性与光伏消纳率指标的多层优化模型,并通过改进模拟退火算法与混合整数规划算法进行分层迭代求解,最终实现了光伏消纳能力的提升。算例结果表明,该方法可在不增加需求侧负担的前提下有效提高微网中的光伏消纳率,并提升微网运行的整体经济性。     

基于模糊层次分析法的扶贫光伏电站类型选择

光伏扶贫是国家推进产业扶贫的重要组成部分,是新时期精准扶贫的重要内容。近几年,中国光伏扶贫事业蓬勃发展,但是很多地区在建设光伏电站时,其电站类型选择不当,给后期运维及电网消纳带来了不小的压力。运用模糊层次分析法,考虑运维、消纳和收益等多方面影响因素,建立选取光伏电站类型的层次结构模型,计算各影响因素的权重值,得出最佳的选择方案。通过案例分析,验证了此方法在光伏电站类型选取上的可行性和指导作用,为各地区光伏扶贫产业以及分布式光伏发展提供了新思路。     

光伏扶贫地区分布式开发利用及消纳研究

光伏扶贫是我国探索出的适合贫困地区发展的扶贫政策。光伏扶贫利用贫困地区当地资源优势,建设光伏电站,利用光伏发电所发电量获得国家补贴,帮助贫困人口脱贫。本文对光伏扶贫地区分布式开发利用及消纳相关问题进行了研究。梳理了我国分布式光伏的扶贫政策、补贴政策、消纳政策;分析了扶贫地区分布式光伏接入对配电网电压质量、可靠运行、谐波抑制的影响;研究了光伏扶贫地区分布式光伏的接入模式、建设模式和投运模式;分析了扶贫地区分布式光伏的成本收益指标。在此基础上,提出了光伏扶贫地区分布式光伏发展保障策略,为光伏扶贫地区相关工作开展提供了建议及经验。     

考虑换电储备的电动汽车光伏换电站动态功率分配方法

功率分配方式是电动汽车光伏换电站实际运行中的关键问题。本文首先给出光伏换电站的系统结构及其基本组成单元的功能模型。为评价光伏换电站的运行性能,构建体现换电服务可用性和可再生能源就地消纳利用情况的运行性能评价指标。在此基础上,提出了考虑换电储备的光伏换电站动态功率分配方法:一方面,引入短期换电需求预测的结果,建立换电服务模型;另一方面,根据每时段站内可用的动力电池总量及光伏输出功率,建立功率分配模型。通过对实际光伏换电站运行算例的仿真求解,从系统功率平衡、运行性能指标分析等方面验证了所建模型的合理性和正确性。仿真结果证实了该方法在保障换电服务可用性的前提下有效提高了光伏就地消纳利用比例。本文所提方法将为我国示范城市换电站的优化运行提供理论依据和技术支撑。     

考虑网络传输约束的并网光伏发电消纳容量计算

光伏发电出力具有间隙性和不确定性,其并网接入给电力系统运行带来了巨大的挑战。针对大规模并网光电消纳容量计算问题,构建了一种考虑网络传输约束的消纳分析模型。该模型以最大化光伏电站接入总容量为优化目标,以光伏电站容量及常规机组的启停状态和出力为决策变量,考虑网络传输约束和抽水蓄能电站的特定约束,其本质属于一个混合整数线性规划问题,可采用CPLEX解法器高效求解。并将所提方法应用于某省级电网光伏发电消纳容量计算,验证了其合理性,且光伏电站消纳能力还受其接入位置和出力系数的影响。     

适应光伏并网的电力优化调度方法

光伏出力具有随机性和波动性,大规模光伏并网将对电力系统带来较大的冲击,研究适应光伏并网的电力优化调度方法具有重要的实际意义。本文分析了光伏的典型出力特性,构建了光伏消纳优化调度模型,并采用内点法求解,最后以IEEE30节点系统为例分析了光伏消纳优化调度方法的应用效果。     

基于配电网动态重构的分布式光伏消纳策略

为了提升含光伏并网的配电网中光伏的消纳率,提出一种基于配电网动态重构的新型分布式光伏消纳策略。综合考虑各时段负荷需求变化、分布式光伏出力不确定性和开关切换次数等因素,建立以光伏消纳比最大化和开关切换次数最少化为优化目标的配电网多目标优化重构模型。根据矩形公式与光伏出力特点,提出最短置信区间快速求解法,该方法能够快速计算任意置信水平的Beta分布最短置信区间,解决光伏出力误差区间估计不准确的问题。设计一种新型的多目标指数微分进化算法对模型进行求解,该算法将指数函数既是凹函数又是减函数的特性引入微分进化算法,达到兼顾个体多样性和收敛速度的效果。以分布式光伏接入IEEE 33节点系统为例,验证了所提策略的有效性。     

考虑源荷不确定性与碳减排的复合储能系统优化配置模型

在大规模光伏接入的清洁低碳型配电网建设背景下,为实现分布式光伏、负荷、储能设备与电网之间的协调运行,提升配电网的碳减排能力,针对光伏出力与负荷需求不确定性问题,提出了一种考虑源荷不确定性与碳减排的复合储能系统优化配置模型。通过对配电网内光伏和负荷特性进行分析,建立光伏出力与负荷需求不确定性模型;以复合储能系统综合成本最小、碳排放量最小、光伏功率波动平抑效果最好、能源利用效率最大为目标,基于概率的机会约束IGDT构建配电网复合储能系统优化配置模型,并进行求解;通过进行算例仿真验证所提复合储能系统优化配置模型的有效性。     

某光伏发电基地建设抽水蓄能电站容量分析

为提高地区电网光伏接纳能力,解决光伏发电消纳问题,提出了在光伏开发基地建设抽水蓄能电站的容量分析方法,并以某光伏发电基地出力数据为基础,分析光伏出力特性,研究了光伏发电基地抽水蓄能电站的容量和调节库容的关系,提出抽水蓄能电站建设的思路。     

基于时序运行模拟的山东电网光伏发电消纳能力评估

我国可再生能源持续快速发展,装机规模不断扩大,其中光伏发电已成为我国电源增长的主力。随着光伏发电装机规模的快速增长,多种制约因素导致的弃光限电问题突出,阻碍着光伏产业的健康可持续发展。研究未来大规模光伏发电并网条件下的光伏消纳能力,有助于引导光伏发电的科学规划和合理布局。提出了基于时序运行模拟的可再生能源消纳特性分析方法。通过光伏发电出力序列重构技术和对电力系统详细网络拓扑模型及线路约束的精细化建模,能够实现对未来高比例光伏发电接入电力系统背景下光伏发电消纳能力的精细化量化评估。最后利用所提方法对山东电网2025年光伏发电消纳能力进行了评估。结果表明光伏发电装机规模扩大到规划装机的2倍时,弃光比例仍将保持在合理水平。     

考虑水风光互补与机会约束的电力系统源网荷协调扩展规划研究

随着风光电站渗透率不断提高,其出力不确定性也给电力系统安全运行带来了一定挑战。利用梯级水电来弥补风光发电的间歇性,能有效平抑风光电站出力的波动性。为此,提出了基于机会约束的水风光互补电力系统源网荷协调扩展规划模型,来提高水风光等清洁能源的消纳能力。首先,对梯级水电站和直流外送以及需求响应进行了详细的建模;其次,利用需求响应资源来对电源侧风光电站出力间歇性进行缓解,提出了负荷侧需求响应服务规划模型,并建立了源网荷协调规划模型;最后,建立机会约束模型来保证系统运行安全性与风光出力的有效消纳,并利用样本平均近似法的强拓展公式,将机会约束模型转化为混合整数线性规划问题进行求解。仿真算例分析验证了所提模型的合理性,能有效保证系统运行安全性和风光消纳能力。     

基于光伏消纳能力模拟评估的配电网最优消纳方案规划选择

随着光能利用率的日益提升，配电网就地接入光伏愈发普遍，而大量分布式光伏并网则造成电压越限、消纳困难、经济效益低等诸多方面的问题。面对目前光伏优化配置的光伏接入总量，接入节点选择，节点容量配比的三大不确定难题，提出一套配电网光伏消纳能力模拟评估及消纳方案择优的方法。首先在分析配网线路结构角度的基础上定义节点全局电压影响度，据此衡量各节点接入光伏对全局电压的影响；然后基于蒙特卡洛法提出光伏消纳方案随机模拟与消纳能力近似评估的方法，并通过基于节点全局电压影响度设计的光伏接入节点位置抽样方法来提高模拟评估的效率和精度；最后综合考虑各候选最优消纳方案的近似最大消纳容量、年运行电压越上限指标及年均投资效益，采用逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)选出经济性和安全性最优的方案。基于IEEE33节点系统算例分析，有效验证了所述方法的适用性。     

考虑主动管理的分布式光伏发电消纳能力研究

随着分布式光伏接入配电网逐渐增多,其消纳能力越来越受到人们关注。文章对考虑主动管理的分布式光伏消纳能力进行了研究,提出了主动配电网中分布式光伏发电最大消纳量的计算方法。在分析分布式光伏发电和负荷的时序特性的基础上,提出了综合考虑混沌思想和自适应度调整的改进粒子群算法,研究了削减分布式电源出力、调节有载调压变压器抽头、无功补偿等主动管理措施对分布式光伏最大消纳量的影响。IEEE 33节点配网系统验证了所提模型的合理性和算法的有效性,3种主动管理措施能有效提高分布式光伏的最大消纳量。     

商业楼宇光伏充电站的运营模式及其综合效用评估

光伏发电系统与电动汽车充电站的集成,可以促进光伏发电就地消纳,降低充电负荷对配电网的影响,有效减少电动汽车的间接碳排放。针对商业楼宇光伏充电站,考虑其停车需求及充电需求的一致性,提出了一种典型的运营模式;考虑环境、经济效益以及对配电网的影响等因素,建立了评价光伏充电站长期运营效用的综合评估指标体系;针对日间实际运行场景,设计了计及光伏发电消纳与服务质量的充电策略;最后,基于实际统计数据进行了仿真研究,分析评估了光伏充电站的日间运行效果与长期综合效用。     

基于Stackelberg博弈的配电网分布式光伏低碳化消纳方法

为促进配电网分布式光伏发电功率就地消纳,缓解弃光、电压越限等问题,提出了一种利用交易电价和低碳农业用电设备进行就地消纳的方法,构建了低碳化源荷协调双层优化模型。上层模型以光伏发电和农业园区方整体综合收益最大为目标,通过Stackelberg博弈模型,确定最优交易电价和各园区时移消纳功率;下层模型综合考虑低碳农业用电设备的低碳效益、配置数量等信息,以不同计量时段的最大低碳消纳效益为目标,农业园区控制就地消纳违约率,确定可时移负荷的优化控制方案和不同园区的最大低碳消纳效益。配电网仿真结果表明,采用交易电价和可时移低碳负荷消纳模型后,配电网分布式光伏就地消纳情况得到改善,弃光电量减少,电压质量得到改善,光伏发电和农业园区方综合收益均得到提升。     

考虑分布式光伏发电特性的CHPV组合优化调度

近年来光伏装机容量逐年提升，为进一步提高光伏的消纳能力，满足居民的电热需求，本文首先分析分布式光伏的发电特性，提出一种由微型热电联供机组和光伏机组的组合机组，简称CHPV组合，构建以运行成本最低为目标的CHPV组合优化模型，采用K-means聚类方法对某地一年的光伏数据进行聚类，生成3个典型的光伏出力场景并代入CHPV组合优化模型中，采用Cplex对本文所提模型进行仿真验证。结果表明，本文所构建的CHPV组合可有效满足居民不同季节下的电热需求和提高光伏的消纳能力。