电网安全和调度公平性的新能源调度方法研究

针对以风电、光伏为代表的新能源电源大规模并网给电网调度日前和实时发电计划带来的影响,提出了解决新能源调度的两阶段双层次调度新方法。该方法分为日前发电计划和实时发电计划两个阶段,每个阶段含有两个层次,其中第一层次以新能源电源因调峰弃风弃光电力、新能源送出通道利用率为目标函数,考虑电网安全作为约束条件,获取系统消纳风电、光伏等新能源电源最大能力,在此基础上,第二层次提出解决了电网在风电、光伏受限时各新能源电厂弃风率、弃光率不一致的问题,保障了调度公平性。利用某省级电网进行测试,测试结果验证了所提调度方法的有效性。     

同一控制区两级调度风电实时协调控制策略

新能源场站普遍存在点多面广、单场容量相对较小的特点,因此部分电网虽按同一控制区运行,但选择将新能源场站控制权下放,形成风电资源两级控制现状。为协调常规能源与风电运行,最大程度消纳风电,通过将下级调度风电整体等效为上级调度的自动发电控制(AGC)虚拟机组,提出同一控制区两级调度风电实时协调控制架构,并投入实际运行。上级调度根据电网当前运行状态、负荷超短期预测和风电实际出力及预测,每5min滚动计算得到电网内各个下级调度的风电发电指标,经余缺调剂后,下发给下级调度风电AGC执行。在大风季、供暖期的运行结果表明,采用所述的两级调度实时协调控制方案后,达到了京津唐地区风电增发的效果。     

基于时序生产模拟仿真的宁夏电网风光优化配比研究

宁夏风和光资源丰富,风电和光伏发电发展并驾齐驱。建立了含新能源发电的电网年度时序生产模拟仿真模型,以电网节能减排效益最大为目标,综合考虑了风光出力特性、负荷特性、机组调峰特性、不同种类供热机组热电耦合特性等因素。在建立模型的基础上,仿真研究了2015年宁夏电网新能源发电接纳能力,得到了综合考虑新能源限电率和电网节能减排效益的风光优化配比。该结果可为地区风电和光伏发电建设、电力系统调度以及政府相关政策制定提供指导。     

含大规模新能源接入的日内滚动计划研究与应用

"十二五"期间新疆电网风电、光伏等新能源的装机容量倍增,在系统调峰、调频计划、备用安排以及风电、光伏新能源消纳与电网安全等方面面临新的挑战。尤其是风电、光伏出力具有较强的间歇性、随机性和波动性,难以像火电等常规能源发电机组一样灵活调度。为保证电网安全运行,最大限度消纳风电、光伏等新能源,积极实施了含大规模风电、光伏接入的调度日内滚动计划系统,考虑风电、光伏出力波动的日前发电计划、常规机组日计划电量完成偏差自校正以及风电、光伏含超短期预测的日内滚动计划。     

密集风电场区域发电控制策略研究与应用

文章以提升风光电站富集区域的发电控制水平为出发点,结合某省风光新能源的发展实情,对风光新能源场站的发电出力特性与电网侧调度平台发电控制要求进行分析,提出了适用于高比例风光新能源场站端的发电控制策略,解决了大规模新能源并网带来的一系列问题,使各新能源场站满足新能源调度精细化的管控要求。     

信息与资料

正我国首次划定风电、光伏利用底线在我国大力推广新能源发电之时,今年一季度,弃风电量却同比增长85亿k Wh,弃光情况在光伏产业中也愈发严峻。针对这一情况,国家发改委近日发布了《关于做好风电、光伏发电全额保障性收购管理工作的通知》,详细规定了光伏发电、风电重点地区的最低保障收购小时数,这也是我国在多次提及保障性收购后,第一次划定具体收购门槛。具体来说,光伏发电、风电的重点地区根据目前     

极端天气事件对新能源发电和电网运行影响研究

风电和光伏发电极易受极端天气的影响而出现大规模停机和出力损失,严重时可能威胁电网安全稳定运行。针对极端天气事件对新能源发电和电网运行的影响开展研究。首先从新能源发电的角度阐述了极端天气影响新能源的机理。然后基于海量风电机组和光伏发电单元的运行数据,对寒潮、大风、降雪、沙尘等几类极端天气条件下新能源发电和电网运行情况进行深入分析。最后从电网调度运行的角度提出保障极端天气条件下电网安全稳定运行的建议。     

计及风光不确定性的虚拟电厂多目标随机调度优化模型

为缓解风电和光伏发电不确定性对虚拟电厂稳定运行的影响,引入鲁棒随机优化理论,建立了计及不确定性和需求响应的虚拟电厂随机调度优化模型。首先,风力发电、光伏发电、燃气轮机发电,以及储能系统和需求响应集成为虚拟电厂,然后最大化虚拟电厂运营收益、最小化系统运行成本和弃能成本被作为目标函数,建立虚拟电厂调度优化模型。再应用鲁棒随机优化理论来转换光伏发电以及风力发电不确定性变量的约束条件,建立了虚拟电厂随机调度模型。最后,选择中国国电云南分布式电源示范工程为实例分析对象。分析结果显示：所提模型能够降低系统运行成本,双重鲁棒系数的引入能够为不同风险态度决策者提供灵活的虚拟电厂调度决策工具,协助应对风电和光伏发电的随机特性。储能系统能够借助自身充放电特性,替代燃气轮机发电机组为风电和光伏发电提供备用服务,促进风电和光伏发电并网。将需求响应纳入虚拟电厂能够实现发电侧与用电侧联动优化目标,平缓化用电负荷曲线,系统整体运营效益达到最佳。     

新能源场站调度自动化系统常见缺陷分析

近年来冀北电网新能源发电持续保持较高水平。为保障电网安全稳定运行,新能源场站自动化专业人员业务能力和调度自动化基础数据质量亟需提高。根据2014年冀北直调新能源场站调度自动化系统运行情况,对设备缺陷进行了分类,给出了常见的缺陷现象及原因,然后对典型缺陷进行了分析总结。     

分布式光伏集控中心的设计与实现

分布式电源作为新能源发电重要的利用形式,对缓解能源危机和减少碳排放起着至关重要的作用,但它也改变了配电网网络结构,改变了电压调节、潮流控制以及网络特性,致使因电能质量问题对用户用电设备带来了安全隐患。为此,开展分布式光伏接入配电网的可靠供电技术、安全检修技术研究,以新能源发电功率预测和负荷预测结果为基础,开展配电网调度运行经济性研究和分布式发电联络线功率管理,提出利用分布式可再生能源提高配电网电能质量、降低运行损耗及提高供电可靠性的控制策略,构建了分布式光伏集控中心,实现分布式电源的可靠接入和协调优化运行。     

浅谈孤岛效应保护对地区电网整定计算的影响

近年来,新能源建设得到了快速发展,大量光伏、风电电站并入地区电网。由于光伏、风电等新能源发电存在不稳定、可调度性低、接入电网技术性能差等问题,准确合理地对设备进行整定计算是保证继电保护正常工作的关键。本文主要结合孤岛效应保护,对接入新能源(光伏、风电)电站的地区电网继电保护整定计算问题进行了认真研究。同时,对计算中存在的问题进行分析,提出解决措施。     

不同时间尺度下新能源联合发电特性及最优配比

针对由可再生新能源的间歇性和波动性造成的能源弃用问题,亟需准确地分析新能源输出特性,构建用于新能源发电特性的相关系数、波动率和互补系数等评价指标,并通过对比利时新能源基地历史数据进行分析,得到不同时间尺度下风电和光伏及其联合发电特性。通过固定风电容量逐渐增加光伏容量比重,观察不同风电-光伏装机容量比对评价指标的影响,得到满足评价标准的风电-光伏发电配比区间。研究结果表明,在风电容量和光伏容量配比区为1∶1至1∶1.68时能够满足评价指标。风光联合发电方式能够减缓单一间歇性新能源发电波动,提高电力系统稳定性。     

风光储发电系统预测功率波动性优化方法

分析了风、光资源的波动性给可再生能源大规模并网带来的诸多不利影响。利用电池的充放电对风电、光伏发电功率进行优化,分析优化数据有效性及可行性,上传至调度部门制定发电计划,为后续有功功率实时调度打好基础。首次提出了蓄电池的分组分次充放电策略,能更及时地追踪风电、光伏发电功率变化,进行快速的功率吸纳和释放,同时减少蓄电池的循环次数,延长其使用寿命。     

计及碳排放的综合能源配网日前与日内多时间尺度优化调度

为了降低碳排放量，提高新能源的消纳能力，考虑可削减、可转移、可替代3种需求侧响应负荷，计及碳交易机制，构建以碳排放量最少、综合运行成本最低、弃风弃光量最少、网络损耗最低为综合优化目标的风-光-电-气-储综合能源配网系统日前优化调度模型。以风电、光伏发电预测误差波动最小为日内优化调度优化目标，采用模型预测控制理论对风电、光伏的预测误差量进行反馈矫正，构建综合能源配网系统日内滚动优化调度模型。在修正的33节点配电网和20节点配气网组成的配网系统上进行仿真实验，验证了所提模型能够有效地降低碳排放量，提高风电、光伏的消纳能力，平滑负荷曲线，降低系统的综合运行费用。     

风-光-蓄联合系统日内日间优化调度研究

随着新能源发电装机容量的持续增长,大规模的风电、光伏并入电力系统,但由于风电、光伏受自然因素等影响,其出力呈现出较大的波动性。为解决大规模风光并网给电力系统造成的波动,考虑为系统配置运行灵活的抽水蓄能电站,配合系统出力,建立了以系统出力特性与系统负荷特性吻合、效益最大化的模型,采用遗传算法分别对系统日内、日间及日内日间结合的联合优化调度计算。算例验证了模型的有效性,风-光-蓄联合系统进行优化调度可有效避免弃风现象,使得系统效益得到大幅提升。     

可再生能源发电与核电协调调度及发展

2016-2017年,中国出现相当程度的弃风、弃光现象,核电平均利用小时数下降明显,核电电量损失严重。在清洁能源消纳受限地区,可再生能源发电与核电如何优化调度和协调发展,将是中国部分地区面临的问题。根据中国现行节能发电调度办法,风电、光伏发电调度排序在核电之前。以全社会效益最大化为出发点,从经济、环保、电网友好性、安全及国际经验角度,对风电、光伏与核电调度顺序进行分析比较,建议有关部门对现有发电调度顺序进行适当优化,将核电机组调度顺序安排在风电之前,同时建议核电省份在制定清洁能源规划时,合理控制风电开发节奏,以利于解决清洁能源消纳问题。     

行业

正国家发改委:调整陆上风电光伏发电上网标杆电价为落实国务院办公厅《能源发展战略行动计划(2014—2020)》目标要求,合理引导新能源投资,促进陆上风电、光伏发电等新能源产业健康有序发展,推动各地新能源平衡发展,提高可再生能源电价附加资金补贴效率,近日,国家发展和改革委发出《关于完善陆上风电光伏发电     

促进新能源消纳的风-光-抽水蓄能联合调度优化研究

"30·60"双碳目标背景下,可再生能源装机规模迅速扩大,高质量发电并网成为可再生能源发展面临的重要挑战.基于此,建立基于风电、光伏、抽水蓄能运行特性的联合调度优化模型.首先,考虑区域分布式风电、光伏发电利用率最高,以弃风弃光率最小为目标函数,以风电、光伏、抽蓄系统出力、能量平衡等为约束条件构建风-光-抽水蓄能联合调度...     

含源-荷-储的虚拟电厂经济性优化运行研究

虚拟电厂(VPP)作为一种新兴的能源聚合形式,可以降低风电、光伏等新能源入网时输出功率不确定性对电网安全的影响,提高供电可靠性,是未来新能源并网发展的方向.为提高VPP的调度灵活性,降低发电成本,使VPP获得更好的效益,在以往研究的基础上考虑负荷对VPP的影响,构建了考虑源-荷-储联合运行的VPP经济性优化调度模型,为...     

基于分时电价的风电-光伏-光热联合发电基地并网优化调度策略

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定及其调度产生的影响，提出一种基于分时电价的风电-光伏-光热联合发电基地并网优化调度策略。利用含储热光热电站良好的可调度性与可控性，将风电和光伏出力进行时空平移，使风电-光伏-光热联合出力转变为稳定且可调度的电源，且具备削峰填谷功能，与火电机组共同参与电网调度。为提高风电-光伏-光热系统并网经济效益，实现火电机组经济平稳运行，建立了风电-光伏-光热联合发电基地并网优化调度模型，包含风电-光伏-光热系统联合“削峰”模型和火电机组经济调度模型，分别对应第一阶段优化和第二阶段优化，采用智能算法对其进行求解。最后通过改进的IEEE-30节点算例系统仿真验证所提调度策略的正确性和有效性。