基于3E能源优化模型的中国电气化进程研判及定量分析

能源生产消费的电气化既能够承载新能源高效转化,又可以推动能效总体水平提升,是全球能源转型的战略选择。在明确电气化推动能源转型的基础上,分析中国持续提升电气化水平的基本条件,通过国际比较研判了未来全球电气化进程趋势,采用能源电力规划模型以及能源消费预测模型,研究提出了中国再电气化发展战略路径,为推动中国能源转型、有效促进电气化发展提供了决策支撑。     

高比例新能源电力系统演化进程中核电与新能源协调发展策略

核能与新能源作为非化石能源的重要组成部分,对于中国构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有举足轻重的作用。随着大规模间歇式新能源接入电力系统,电网的安全稳定运行面临巨大挑战,核电出力稳定、转动惯量大,可为高比例新能源接入的电力系统提供必要的电力、电量和转动惯量支撑。针对高比例新能源电力系统演化进程中核电、新能源及其他电源的协调发展问题,统筹考虑系统规划与运行层面的相互影响,基于电力系统规划软件GESP及电力系统随机生产模拟软件GridView,建立一套完整的分析模型,提出中国未来核电与新能源的合理发展规模和布局;考虑核电与其他电源以不同方式参与电网调峰对新能源消纳及系统运行经济性等方面的影响,提出促进核电与新能源协调运行的策略建议,为促进中国核电与新能源有序健康发展、深入推动能源转型提供决策支撑。     

新一轮能源革命下中国电网发展趋势和定位分析

新一轮能源革命下电网的发展将在电力系统传统功能基础上进一步扩展和丰富。在对新一轮能源革命内涵的深刻剖析基础上,借助电力系统优化规划模型对未来多元能源供应系统进行探索,预判未来能源发展格局。结合技术、经济、制度、环境等因素,识别影响电网发展的关键因素,通过构建电网功能定位模型,运用SWOT-AHP分析电网发展的内外部环境,构建相应的指标体系量化分析电网发展的战略定位,提出电网功能与形态转变的方向。结果表明,未来电网的电力传输功能向更大容量、更安全、更智能的方向发展,并呈现综合能源互联互补的高级形态,电网将为社会提供多元化、立体式、智能化服务。     

基于全节点模型的三华电网地磁感应电流计算

相同感应地电场作用下,不同电压等级输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)大小不同,以往的GIC计算集中在电网最高电压等级线路,通常忽略其他电压等级线路的GIC。交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 kV电压等级,综合考虑线路长度、单位阻值等GIC影响因素,准确计算包括500 kV超高压及1 000 kV特高压的多电压等级电网的GIC是重要研究课题。以我国多电压等级电网(三华电网)为例,分别考虑1 000 kV单电压等级网络(称电网1)和500、1 000 kV双电压等级网络(称电网2),建立了电网1及电网2的全节点GIC模型并提出了多电压等级电网的GIC算法,计算了两种感应地电场情况下电网1及电网2的GIC,比较了两种情况下电网1及电网2的GIC计算结果。计算结果表明,500 kV超高压电网的GIC对1 000 kV特高压变电站的GIC水平有较大的影响,在多电压等级电网的GIC计算中,不能只计算最高电压等级电网的GIC,而忽略次级高压电网GIC的影响。     

降低多回HVDC同时换相失败风险的交直流混联受端系统STATCOM配置方案

在有多回直流馈入的交直流混联受端系统中,若交流系统短路故障引起多回直流同时换相失败,甚至闭锁,将对电网的安全运行造成严重影响。将风险的概念引入交直流系统同时换相失败问题,以三相短路故障为研究对象,提出一种以降低多回直流同时换相失败风险为目标的静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)配置方法。首先提出一种考虑故障发生位置随机性的多回直流同时换相失败风险评价指标;根据换相电压幅值在故障暂态过程中跌落的规律以及STATCOM对暂态电压的调节特点,给出了预选故障的筛选和分类方法;建立了考虑同时换相失败风险的STATCOM优化配置模型,利用遗传算法求解该模型,得到不同风险下STATCOM的最优补偿方案;最后,通过仿真验证了配置方案的有效性。     

“十三五”期间核电参与电网调峰前景分析

中国核电自2015年重启后发展迅速,一方面带动了相关行业的发展,提供了更多可靠的清洁电力,另一方面也给中国电力需求放缓形势下部分核电装机大省带来了较大的调峰压力。基于不同国家核电机组调峰能力及实际运行经验的收集整理,分析了核电机组参与电网调峰的安全性和经济性。通过国内外核电机组类型、运行原理、技术标准等方面的对比分析,研究了中国核电机组参与电网调峰的可行性。最后提出了“十三五”期间中国核电参与电网调峰的相关建议。     

特高压直流主送新能源技术经济研究

中国西部北部清洁能源基地通过特高压直流通道实现多能互补联合外送,特别是主送或全送新能源对于支撑可再生能源科学发展和高效消纳具有重要的价值和作用。结合特高压直流功率运行控制方式,提出了特高压直流主送新能源的设想,构建了包含配套电源和输电通道特性在内的数学模型。在合理设定兼顾送端新能源出力特性和受端负荷特性的输电曲线基础上,以典型工程为例分析了主送新能源模式下的配套电源优选原则和具体方案,提出了实现特高压直流主送或全送新能源的相关建议。结果表明：以火电补充满足直流通道最小运行功率需求,高比例主送风电、光电等新能源电量是技术经济可行的。     

小议寒地低碳城市规划策略

文章对寒地低碳城市规划策略进行了说明。     

抑制风电经柔直并网系统直流过电压的晶闸管型直流耗能拓扑

针对风电通过柔直并网系统中电网电压跌落带来的功率盈余问题,提出了一种基于晶闸管的改进型直流耗能装置拓扑。首先在介绍其工作原理的基础上设计了投切控制策略,然后说明了其关键参数选取原则。通过在耗能装置中增设开通抑制电路,减小了其投入时对直流电压的冲击;利用晶闸管关断时电容的放电缓解了其退出时对直流电压的冲击。最后在PSCAD/EMTDC中对耗能装置的有效性进行了仿真验证,仿真结果表明该直流耗能装置在故障期间投入可以将直流电压稳定在安全值内。且该拓扑具有一定的经济优势。