主动配电网的6个主动与技术实现

提出了主动配电网(active distribution networks,ADN)的6个主动,即电网公司侧的主动规划、主动管理、主动控制与主动服务及用户侧的主动响应和分布式可再生能源发电侧的主动参与。在电网公司侧,强调对分布式可再生能源进行主动规划、对分布式发电进行主动管理和控制、对上级电网和用户提供主动服务。电网公司的主动规划、主动管理和主动控制可以在确保电网安全稳定运行的条件下,增强对分布式可再生能源发电的消纳能力;主动服务可以为配电网创新商业模式、扩展业务领域提供新的机遇。在用户侧,强调广大用户在力所能及的范围内,承担节能减排的责任,积极响应各种不同形式的需求侧激励措施。在分布式可再生能源发电侧,应充分考虑分布式发电机组对电网的影响,强调发电机组应积极采用有功功率控制和无功电压调节技术,主动参与电网的调度运行。基于上述分析讨论了主动配电网的技术实现,包括规划运行一体化的规划技术、充分考虑高渗透率光伏发电接入的运行控制技术、鼓励用户积极参与节能减排的需求侧响应技术和分布式可再生能源的功率控制技术。     

南网科研院引领柔性直流输电技术发展

正近日,由南网科研院牵头的"十三五"国家重点研发计划"高压大容量柔性直流输电关键技术研究与工程示范应用"项目通过了国家工业和信息化部组织的专家评审。该项目将突破特高压、大容量、远距离、架空线、混合直流输电技术,代表了未来直流输电发展方向,推动传统电网结构实现升级。据介绍,2016年国家重点研发计划"高压大容量柔性直流输电关键技术研究与工程示范应用",在柔性直流输电灵活接入技术,特高压、大容量、远距离、架空线、混合直流输电技术,±800kV/5000 MW等级特高压柔性直流输电换流阀装备研制,特高压柔性直流输电控制保护关键     

智能电网用户侧智能管理系统的设计

近年来国家电网公司大力推进智能电网建设,智能电网是先进信息技术与物理电网结合的产物。智能电网包括超高压/特高压输电技术,分布式可再生能源发电技术,高低压变配电技术和用户侧配电与能源管理系统。为了对实际的智能电网小区和模拟教学的智能设备进行管理,设计了本系统。系统采用J2EE架构进行开发,基于目前主流的J2EE开源框架技术。项目设计为一个智能电网用户侧综合管理平台,提高用户能源的使用效率和智能化水平。     

能源局对《跨区域省间可再生能源增量现货交易规则(征求意见稿)》征求修改意见

正《规则》明确了增量现货交易是指通过跨区域输电通道,买方(含电网企业、电力用户、售电企业)与卖方(水电、风电、光伏等可再生能源发电企业)通过跨区域省间现货交易系统,在已有电力中长期合同基础上开展的增量现货交易。增量现货交易定位为送端电网弃水、弃风、弃光电能的日前和日内现货交易。当送端电网发电侧、负荷侧调节资源已经全部用尽,各类外送计划和交易全部落实的情况下,如果可再生能源仍有富余发电     

柔性直流输电技术的现状与展望*

柔性直流输电能灵活地适应新能源的发展和现代电网体系多样化的需求,是未来直流输电系统的发展趋势。为此,对柔性直流输电的发展和应用进行了综述。首先,对国内外典型柔性直流输电工程进行了概述,同时介绍了工程中电力电子器件、柔直换流阀、高压直流断路器、桥臂电抗器、直流电缆核心器件的研究进展。最后,探讨了柔性直流输电技术在可再生能源发电并网、大电网异步互联、城市电网改造等领域的未来发展趋势。     

多端柔性直流输电解决含高比例可再生源电网消纳送出方案

风电、光伏等可再生能源大规模接入消纳是我国电网发展过程中亟待解决的问题。可再生能源出力的不确定性和波动性是影响高比例可再生能源区域电力送出和稳定运行的主要因素。尤其对于电网比较复杂的区域,可再生能源占比高会给电网规划和运行带来很大问题。为抑制高比例可再生能源波动性及出力不确定性对电网稳定性和送出能力的影响,可通过柔性输电技术灵活控制潮流和动态无功控制支撑电压稳定。以云南电网为背景,设计了楚雄大理地区的柔性多端直流联网方案,并给出了控制策略。仿真结果表明,柔性多端输电技术可增强地区电网的稳定性,并大大提高地区电网的送出能力。     

特约主编寄语

<正>可再生能源发电、远距离输电及高效用电正在共同推动电力系统电源-电网-负荷等各个环节的电力并网装备从传统电磁化到电力电子化的历史性变革。随着可再生能源发展的持续深化,风光将成为电力系统电源的主要一次能源来源,电源侧的电力电子并网装备将占据举足轻重的地位;与此同时,在电力输送方面,高压/超高压/特高压直流输电方式正在迅猛发展,而输电网络的电力电子化改变了电源及负荷装备间的相互作用规律;此外,基于电力电子变频技术的交流电机传动是电能高效利用的     

特约主编寄语

随着能源系统正在不断向低碳化转型,风电、光伏等清洁能源发电占比不断增大,传统电网的结构形态也需要随之变化,其灵活性和可控性也需要进行提升。柔性直流输电技术的出现,为电网灵活可控、远距离大容量输电、高效接纳新能源提供了新的手段。尤其是采用柔性直流技术可以很方便地构建直流电网,使得电能的直流网络化传输成为可能,在延续100多年的交流电网之外,开始出现了新的电网形态。     

促进清洁能源消纳的全网一体化发电计划模型及求解

随着特高压交直流通道和大型能源基地的快速发展,中国电网表现出明显的全网电力电量平衡一体化特征,对现有分省平衡、各级调度弱耦合的现有调度计划业务模式提出了新的挑战。为此,文中提出了一种适用于工程实践的综合考虑发电侧多元能源发电互补特性、特高压线路输电运行特性、用电侧柔性负荷响应特性的全网发—输—用发电计划一体化优化模型。建立的发电侧多元能源互补模型,可降低清洁能源并网功率的波动性,提升清洁能源消纳;建立的用电侧柔性负荷响应模型,可配合发电侧功率调整,增加消纳清洁电能消纳空间;建立的连接能源基地与负荷中心的交直流输电通道功率模型,可全局考虑送受电网发用电特性,降低电网整体运行成本。基于中国某跨区互联电网系统的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

电力系统柔性一次设备及其关键技术：应用与展望

随着电力系统对一次设备可控性和灵活性要求的提高以及电力电子技术的快速发展,电力电子设备在电力系统中的诸多领域应用不断加强。文中将电力系统中基于电力电子技术的一次设备归纳统称为"柔性一次设备",并以此角度评述了柔性交流输电、柔性直流输电、可再生能源发电、电力储能以及主动配电系统与微电网等领域中的柔性一次设备的国内外最新研究进展和工程应用情况,分析了其共性关键技术,并对其未来技术发展进行展望。     

“十三五”电力规划中新能源大规模外送的安全稳定问题

"十三五"期间国家科学推进远距离、大容量电力外送,特高压快速发展,《电力发展"十三五"规划》中提及的东北扎鲁特—山东及华北胜利—锡盟特高压外送工程等都为重要的电力外送通道,规划中的电网格局将出现大规模汇集电力通过直流送出、大规模新能源接入及交直流并列运行等特征,直流输送容量的提升将给电网安全稳定带来新的挑战和问题。依托国家电网仿真中心,从特高压交直流大规模电力外送的暂态稳定性方面进行安全稳定校核,剖析大规模电力外送给电网所带来的一系列新问题,提出可能的应对措施,有效解决国家电网"十三五"规划电网中大规模电力外送通道面临的主要安全稳定问题。     

跨区特高压直流外送优化提升新能源消纳能力研究

随着跨区特高压通道陆续建成投产,“三北”地区外送能力逐年增加,但新能源弃风、弃光问题并未根本解决。结合电网生产运行实际情况,对多区域间特高压直流外送功率协调优化促进新能源消纳开展研究。首先,分析了典型地区新能源弃电功率的分布特点,研究了不同区域间新能源发电功率的互补性;然后,建立了考虑跨区直流功率优化的新能源消纳能力计算分析模型;最后,针对多地区测算了跨区特高压直流互补促进新能源消纳的效果。算例分析结果表明,所提出的特高压直流优化运行方法提高了全网的新能源消纳能力,可实现多地区新能源消纳空间的充分利用。     

电池储能技术发展现状

全球能源转型正在积极推进,随着可再生能源发电规模的不断增大,电力系统输送消纳可再生能源压力迅速加剧。储能技术的"能量时空转移功能"可以有效调节电力系统的供需平衡,支撑源网荷侧深度变革。电池储能技术配置灵活,综合特性优异,可在电力系统电源侧、电网侧、用户侧承担不同的角色,发挥不同作用。以电池储能技术为切入点,为更好地理解电池储能技术,重点从技术水平、市场应用、问题与挑战及未来发展趋势等方面对电池储能技术进行了剖析。     

“十三五”输电网发展重点研究

十三五”是中国全面建成小康社会的关键时期,是实现能源电力发展方式转变的重要战略机遇期。根据中国“西电东送、北电南送”电力流特点,未来国家电网发展将呈现东北、西北、西南为送端,华北、华东、华中为受端的基本格局。在总结分析“十二五”国家电网发展成就的基础上,系统阐述了电网发展面临的形势和任务,提出“十三五”期间国家电网发展重点,要加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网,促进大型煤电、水电、核电、可再生能源基地集约开发,实施大规模、远距离输电,实现能源资源在全国范围优化配置,推动能源结构调整和布局优化,促进资源节约和生态环境保护,保障能源可持续安全供应。     

交直流混联大电网仿真技术现状及面临挑战

随着我国特高压交直流工程陆续投运,系统“强直弱交”问题突出,交直流、多直流、送受端之间的交互影响日益显著,电网运行复杂度迅速增加,对电网仿真的规模、精度和速度提出了更高要求。从电力系统建模、多时间尺度仿真、数模混合实时仿真3个方面梳理了仿真技术现状,针对交直流混联大电网发展需求,分析了仿真技术面临的挑战。指出提高直流、新能源、柔性交流输电系统（flexible alternative current transmission systems,FACTS）和负荷等复杂模型的建模精度,扩大电磁暂态仿真规模,提高大规模电网仿真效率,将是提高大电网仿真能力的研究重点。     

适用高比例新能源系统广域消纳的输电技术研究综述

针对特高压直流输送新能源存在的频率稳定、电压稳定和连锁反应等问题,本文分析研究了几种研究较多、有可能在我国纳入规划的技术的原理、应用场景和案例。从替代技术角度,提出了半波长交流输电替代特高压直流输电和构建立体电网的应用场景;分析了柔性直流利于组网的特点,提出了用于新能源接入及构建直流电网的应用场景。以单位容量年费用法比较了两类替代技术的经济性,得出了柔性直流输电技术更优的结论,研究了其经济输电范围。从辅助技术角度,分析了虚拟同步机改善新能源调频特性,并提出可应用于新能源高渗透率送受端电网的场景;分析了调相机的动态无功调节能力,并提出了可应用于新能源基地的输电系统。以四类替代技术及辅助技术的发展轨迹及我国电网发展历程、未来形态的变化,讨论、预测未来四类技术的发展趋势及其对未来电网形态的影响。     

柔性直流输电技术的发展与展望

在当前电网建设日益困难以及可再生能源、分布式电源、电网智能化技术迅速发展的新形势下,柔性直流输电技术为弥补传统高压交直流输电技术的不足提供了新的途径。分析了柔性直流输电技术特点与经济性,并对国外柔性直流输电技术的应用情况进行了介绍。结合国内能源及电网的发展特点和需求,对柔性直流输电技术在可再生能源开发、分布式电源接入、孤立地区或小规模送电以及城市电网供电等领域的应用前景进行了展望,提出了柔性直流输电技术的研究和推广建议。     

直流电网在我国的应用技术分析

随着能源危机与环境问题的日益加剧,世界各国将重点逐渐转向可再生能源的大规模开发与利用.针对大规模可再生能源接入传统交流电网带来的稳定性问题,参考国内外直流电网技术研究成果,深入分析直流电网的特点和适用性,提出利用直流电网网架结构在我国发展大规模可再生能源.通过对比分析传统特高压交直流输电与直流电网技术的特点和适用范围,深入探讨中国直流电网未来发展模式,并指出了直流电网目前亟待解决的关键性问题.     

大规模新能源区域互联消纳能力分析及综合评价方法研究

随着新能源基地并网容量的急剧增加,基于长距离区域互联特高压直流电网输送电力的方式将极大地促进新能源在更大空间区域范围内的消纳。针对中国未来新能源大规模、大范围输送配置趋势,提出送受端新能源区域互联消纳能力分析模型,从满足送受端系统净负荷爬坡需求角度提出了送受端电网系统灵活性综合评价方法。以国内某两条跨区直流为对象,结合直流灵活调整运行方式,针对不同直流调整运行方式,进行了情景方案对比分析,并实证对比分析了直流通道采用跟随送端新能源出力特性送电曲线时具有较优的经济性和社会效益。实证结果表明,所提出的模型与方法可为大规模新能源区域互联电网综合评价与生产模拟提供一种有效的模式。