可再生能源跨区消纳的受端电网阻塞机理分析

随着区外来电馈入和可再生能源并网,受端电网开始出现电源负荷分布不均导致的区域输电通道裕度不足问题,由于送端与受端电网电源与负荷特性的差异,调峰需求不同,区域间调峰互济将引起裕度不足的输电断面阻塞。文章针对华东某省受端电网出现的过江断面输电阻塞问题,分析了区外来电和本地可再生能源对系统调峰的影响,建立了南北调峰互济引起过江通道阻塞机理分析模型。算例模拟了系统总备用和平均备用方式下受端电网可能出现的2种阻塞情景,借助GOPT仿真软件对该省2025年规划态进行全年时序仿真进一步论证阻塞现象。通过全文的机理分析,最后提出可通过分区差异化分配备用、分区差异化配置调峰电源的方式来缓解区域输电阻塞问题。     

基于华中电网跨区电力交易的市场辅助服务研究

随着中国风电、水电等清洁能源的大规模开发利用及特高压工程建设的高速发展,跨区电力交易日益频繁且交易量逐年增长。大规模区外来电增加了受端电网的调峰、备用等压力,然而目前不参与受端电网辅助服务的考核和补偿体系。针对这一情况,介绍了华中电网电源及负荷特点,分析了跨区电力交易的现状;提出了跨区电力交易参与华中电网调峰和备用辅助服务的机制建议;根据所提机制,测算了天中等直流跨区联络线送电应分担华中电网调峰和备用辅助服务的大小。所提模型有利于建立跨省区辅助服务分担共享机制,进而缓解华中地区火电机组调峰压力,促进西北等地的清洁能源送往华中电网消纳。     

高比例可再生能源受端区域电网调峰的出力网际分配

随着我国可再生能源大规模并网,低谷调峰成为诸多高比例可再生能源受端区域电网运行的困难之一。通过区域电网直调机组网际出力分配可以缓解区域内各省网的调峰压力。建立了以省网负荷平稳性和区域直调机组收益最大化为优化目标的二次规划模型,引入价格杠杆和调峰压力系数,以协调各省网的调峰需求。在此基础上,考虑风电功率的不确定性,建立机会约束规划模型,通过蒙特卡洛模拟技术进行求解,验证不确定性和风险存在条件下,网际出力配置模型的有效性。华东直调系统简化算例的仿真结果表明,所提模型能够有效地解决高比例可再生能源受端电网的调峰难题。     

规模风电并网条件下储能系统参与辅助调峰服务容量配置优化研究

由于风电等可再生能源装机比例不断加大,电网对辅助调峰的需求也日益迫切,而储能系统是解决电网调峰问题的有效途径之一。本文在东北地区建设辅助调峰市场所提出的补偿机制下,对储能系统参与火电机组辅助调峰服务容量配置优化模型进行研究,设计了储能系统参与辅助调峰的充放电控制策略,考虑受风电波动影响的电网综合负荷,在火电及储能约束条件下,分别得出经济性最优、消纳风电出力效果最优以及兼顾经济性和消纳风电效果综合最优的储能系统容量配置方案,并从火电企业、新能源企业、政府政策制定等多角度对比分析并提出建议。     

考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用

伴随我国大规模新能源接入和用电峰谷差日趋增大,调峰需求逐步提升,而由于我国电源结构不尽合理,调峰电源紧缺,造成电网调峰困难。深度挖掘火电机组深度调峰能力,分析其运行特性,在常规优化模型的基础上,引入深度调峰出力平稳段运行时间、最小深度调峰时间等约束,并对机组最大最小出力、爬坡等常规约束进行改进,建立考虑火电机组深度调峰的实时发电计划优化模型。采用广东电网实际运行数据进行算例分析,结果满足电网实际运行需求。     

促进负备用跨省调剂的华东电力调峰辅助服务市场设计

由于区外清洁能源来电不断增加、区内新能源发展迅猛、低谷负荷增长缓慢以及用电峰谷差逐年增加等影响,因此华东电网低谷负荷时段调峰困难问题日益凸显,迫切需要市场化机制促进调峰资源建设。文中重点介绍了华东电力调峰辅助服务市场设计的市场定位、基本原则、市场运营规则,并针对优先使用省内调峰资源的原因、统一边际电价出清机制、"谁引起,谁分摊"的分摊方式、各方收益以及与其他省级市场的衔接方式等关键问题进行了探讨。基于调峰困难典型日算例分析了华东调峰辅助服务市场的组织过程、结算方式和分摊原则;基于实际模拟调电分析了华东调峰辅助服务市场的运行效率、市场出清量价相关性。通过实际系统的仿真和实践运行表明,所设计的电力调峰辅助服务跨省调剂机制有效且有助于促进调峰资源在省间优化配置。     

基于火电分级调峰深度的西南水电跨省消纳空间分析

准确掌握受端电网清洁能源消纳能力,是实现清洁能源从富集区外送、跨网消纳的先决条件。在考虑送受电双方清洁能源消纳的基础上,以受端电网调峰火电机组为优化对象,建立了受电区外购电最大接纳空间测算模型。以某实际电网为算例,将火电调峰深度作为衡量电网调峰能力指标,以5%为梯度,设置了调峰深度40%~75%,共8个场景,测算了8种场景下西南水电最大消纳空间。结果表明:随调峰深度的逐渐增加,受端电网水电可接纳量增加,剩余负荷标准差较原始负荷显著下降;当火电调峰深度达到70%时,电网接纳能力达到最大。研究结果可为西南水电跨省消纳及后期辅助服务市场设计提供参考。     

电力动态

正5月4日,宁夏电力辅助服务市场正式进入试运行阶段,标志着宁夏率先成为西北区域电力辅助服务市场的试点省区。宁夏电力辅助服务是指并网发电机组、可调节负荷或电储能装置,按照电网调峰需求,通过调整机组出力,从而改变机组运行状态或调节电网负荷所提供的服务。据了解,宁夏电力辅助服务市场试运行阶段服务包含实施深度调峰交易、调停备用交易、可调节负荷交易和电储能交易4个交易品种,宁宁夏电力辅助服务市场正式试运行     

考虑机组组合的梯级水电站跨省区多电网调峰优化调度方法EI北大核心CSCD

在电力大规模跨区消纳背景下,一些大型水电站群需要向多个电网送电、响应多个电网调峰需求,甚至存在单站不同机组分别向不同电网送电的情况。考虑水电站运行约束、多电网调峰需求及跨省区输电限制,提出了一种考虑机组组合的梯级水电站多电网调峰优化调度方法。该方法首先构建了水电站短期出力计算及网间电力分配的混合整数二次规划模型,采用迭代寻优方法计算梯级水电站的理想出力过程;之后以实际出力计划与理想过程相差最小为目标,结合约束简化策略构建梯级水电站短期优化调度模型,对各电站实际出力计划进行求解,并以此为基础,计算梯级水电站机组组合结果与各电网受电过程。基于溪洛渡—向家坝梯级水电站多电网调峰的仿真结果表明,所提方法可满足跨省区送电水电站复杂运行约束,有效响应各受端电网的高峰负荷需求,具有显著的调峰效果。     

基于多时间尺度随机优化的年度调峰辅助服务需求评估模型

为探寻电力系统的年度调峰需求,构建了基于多时间尺度随机优化的年度调峰辅助服务需求评估模型。该优化模型包含中长期、短期以及调峰服务3个阶段：在中长期阶段考虑日电量与最大最小负荷的随机性及其平衡关系,优化机组检修、跨日启停及水库水位的中长期计划;在短期阶段考虑源荷小时功率平衡及其波动性,基于中长期计划逐旬优化机组出力;在调峰阶段通过分析日调峰能力与弃水情况实现对辅助服务启动条件的模拟,考虑火电机组深度调峰与启停调峰能力对短期阶段进行矫正优化。基于中国某省级电网实际数据的仿真分析结果表明,所提模型能有效模拟多时间尺度下的源荷随机性,实现年度调峰辅助服务的需求评估。     

华北区域电力调峰辅助服务市场分析与运行评估

新能源大规模并网对电力市场设计与电力系统运行尤其是电力调峰带来了全新挑战.首先,提出在中国以燃煤为主的电源结构下开展华北调峰辅助服务市场建设的必要性;然后,从调峰服务申报、出清机制与结算机制等方面分析华北电力调峰市场机制设计;最后,结合2020年度华北电力调峰市场实际运行情况,从市场力及市场主体报价行为、市场出清及运行情况、市场社会效益3个层面构建调峰市场运行绩效评价指标体系,全面反映了调峰市场力、市场供需关系、市场运行有效性以及市场运行机构运营水平,为中国电力市场体系建设提供了有益参考.     

考虑用户侧参与的调峰辅助服务费用分摊机制

现行调峰辅助服务费用的分摊机制仅在电厂侧收支平衡,而电网的峰谷差在一定程度上是由负荷的峰谷特性造成的,不考虑用户分摊的调峰费用分摊机制并不合理,为此,建立考虑用户侧参与的调峰费用分摊机制.在电厂侧,根据负荷率大小对常规机组的分摊电量进行修正,利用波形相似性理论对风电机组的分摊电量进行修正,保证分摊的合理性;在用户侧,通...     

区域电网省间调峰辅助服务交易机制研究

区域电网中各省的资源分布、装机情况及负荷情况存在差异,开展省间调峰辅助服务市场交易,可以实现调峰资源跨省互济,减少“三弃电量”,保障电力供应。针对区域电网中各省级电网可能出现的低谷调峰资源不足的问题,提出了区域电网省间调峰辅助服务交易机制。构建了低谷调峰辅助服务市场出清定价模型,以明确的价格信号激励相关机组提供调峰辅助服务。以某区域电网简化模型为算例进行了模拟分析,结果表明所提交易机制是可行、有效的。     

风电与常规电源联合外送的受端可信容量研究

可信容量作为衡量电源对电力系统贡献程度的重要标志在电力系统规划中受到广泛关注,目前研究中往往仅考虑发电机组可靠性而忽略输电线路可靠性。针对中国风电与常规能源联合外送的实际情况,在可信容量的基础上提出能源基地受端可信容量的概念及其计算方法。对输电线路进行序列化建模,并利用基本序列运算实现了考虑输电线路可靠性的2节点电力系统生产模拟过程,进而评估能源基地各类电源对于受端电网的可信容量。采用加入风电后的IEEERTS-79算例测试了算法的有效性,同时研究了风电与常规能源联合外送情况下受端可信容量的影响因素。     

考虑外送输电容量限制的梯级水光互补日前鲁棒调峰调度方法

水光联合外送可促进新能源消纳,但光伏出力预测的不确定性会影响水光互补优化调度的经济性和安全性。提出一种考虑外送输电容量限制的梯级水光互补联合发电系统日前鲁棒调度方法。考虑光伏出力不确定性,构建水光互补联合发电系统的日前调峰鲁棒优化调度模型,该模型以最小化受端电网剩余负荷峰谷差为目标,计及梯级水电的上、下游水力耦合约束。采用高效线性化方法对梯级水电运行的非线性模型进行处理,并利用对偶方法实现鲁棒模型的确定性转化。算例仿真结果表明,利用所提方法制定的梯级水电发电计划能充分考虑光伏出力的不确定性,兼顾联合发电系统调峰效果和光伏消纳,实现梯级水电和光伏的互补运行。     

数据网络参与多调峰辅助服务市场组合优化调度策略

数据中心负荷是负荷侧具有极大应用前景的可调节资源,云计算及大数据技术确保了数据中心能够通过网络将数据负荷快速地进行地域转移,与此同时,智能电网、自动需求响应等技术的发展,为快速自动地调整数据中心电负荷提供了可能。目前我国电力供应总体富余,调峰问题尤其是低谷调峰成为系统运行管理的困难环节之一。作为一种优质需求响应资源,数据中心能够通过数据网络在多个电力市场中实现电力电量的转移,具备极强的调峰潜力。文章设计了数据中心参与调峰辅助服务市场的需求响应方式,提出了数据网络参与多调峰辅助服务市场的总体架构,并建立了数据网络参与调峰辅助服务的决策模型,算例表明,所建模型的最优调度方案能够保证数据中心在参与多个电力市场调峰辅助服务市场时的调峰有效性与自身运行的经济性。     

基于供需双方竞标的辅助服务交易新机制

在竞争的电力市场中,各发电公司、电网公司和供电公司分属不同的经济实体,这导致在系统运行、规划和设计中对于系统安全可靠性因素的考虑与传统电力系统存在着巨大的区别。市场环境下的电力交易应由供需双方共同确定,基于这一原则,作者通过求取辅助服务所导致各节点供(用)电可靠性增加值及用户乐于为该可靠性增加值所支付的费用,在电网安全性供给方与电网安全性需求方(即辅助服务提供商与对电网安全性提出要求的用户)之间建立了一种等价关系,使得用户对电网使用的安全可靠性和提供辅助服务之间具有了可比性。以此为基础,在电力系统运行中提出了一种基于供需双方竞标的辅助服务交易新机制。最后,以IEEE32机24节点可靠性测试系统为例,检测了所提模型的合理性及算法的可行性。     

四川电力辅助服务市场建设的思考

电力辅助服务市场是保障新型电力系统安全稳定高效运行的基础。中国电力辅助服务市场建设不断向纵深推进,产品种类不断丰富,分摊机制持续优化,出清规则逐步完善。但四川地区电力辅助服务市场建设相对滞后,存在产品种类与提供主体相对单一、市场成熟度相对偏低等问题。文中通过系统总结中国电力辅助服务市场的发展历程和经验,紧密结合四川资源禀赋和电网特点,对四川电力辅助服务市场建设进行了分析,并提出丰富辅助服务品种、培育新型市场主体、完善补偿分摊机制、做好市场衔接等建议,可为四川地区电力辅助服务市场建设提供支撑。     

考虑风电及分时电价的机组组合问题研究

近年来,风电等清洁能源的接入以及负荷侧分时电价的管理增加了电网调度的复杂性,为实现在风电接入及分时电价管理背景下的火电机组的经济调度和分时电价策略优化,首先研究了负荷需求对峰谷时段电价的响应模型,接着基于模糊机会约束理论建立了考虑风电及分时电价的机组组合模型,然后提出了一种双层混合粒子群算法求解该机组组合模型,以得到与风电相配合的分时电价定制策略以及火电机组出力值。最后仿真结果表明,所提出的方法可以实现负荷侧分时电价策略与供电侧火电出力的有效配合并降低火电机组的发电成本。