考虑大规模风电接入的电力规划研究

由于风电出力的不确定性、反调峰性和风电场选址的限制等问题,大规模风电并网后要求电力系统留有更多的备用电源和调峰电源,且电网结构薄弱远距离输送能力有限,使得多数风电场出力无法被消纳,对系统的稳定运行、电源规划和电网规划等方面造成了很大的负面影响,阻碍了风电的规模化应用。分析了大规模风电接入对系统可靠性、系统备用以及运营成本等带来的挑战,从电力规划角度回顾和评述了国内外风电接入系统在电源规划、电网规划以及电源电网协调规划等领域的研究进展和研究现状,明确了该领域的研究重点和研究方向。     

酒泉风电基地大规模风电并网综合解决方案初探

结合酒泉风电基地的现状及发展规划,分析了酒泉风电基地大规模风电并网对甘肃电网带来的影响。从电源结构、电网结构、并网技术标准及运行管理规范等方面给出了解决酒泉风电规模化并网问题的措施。最后从政策层面、管理层面及技术层面提出酒泉风电并网问题的综合解决方案。     

电网规划智能辅助决策系统的设计与实现

为有效应对电网规划面临的数据量大、决策复杂、技术手段匮乏的局面,文中设计并实现了一种基于平台化设计、具有可视化及高级决策支持功能的电网规划智能辅助决策系统。该系统与地理信息系统(GIS)密切融合,内嵌一体化数据库,具有适应性评估、投资优先级决策、差异化规划及电网仿真软件数据接口等功能。在辅助决策过程中,通过电网调度模拟实现电源电网协调评估,仿照静态安全分析的原理确定项目投资优先级,利用图论算法识别电网骨干网架,借助新开发的仿真软件数据接口从规划方案提取数据进行拓扑重构及模型数据初始化。系统的设计与开发立足于工程实践,软件成果在湖北电网的初步应用验证了文中的设计思路和实现方法。     

考虑风电接入的电源电网协调规划

风电出力存在随机性、波动性、间歇性、可控性差等问题,使得风电并网不仅仅是单纯的电网规划问题,还体现在对系统调峰、调频能力的需求方面。文中针对风电随机性的特点进行了电源规划,确定调节机组配置。在此基础上,将调节机组选址问题与电网规划问题相结合,建立了针对风电并网问题的电源电网协调规划模型。采用IEEE-RTS算例测试系统,验证了所提出电源电网协调规划模型的有效性。     

广东电网一体化规划信息系统研究与应用

为解决电网规划工作中有关基础数据收资、规划工作管理和规划实施管控方面的问题,研发了一套涵盖规划业务管理和规划辅助决策功能的省地一体化电网规划信息系统。系统分为三个部分:基础数据平台,实现对各类规划基础数据的管理;规划业务管理模块,实现对各种规划业务的流程管理;规划辅助决策模块,提供规划辅助决策分析功能。在广东电网公司实施应用表明,该系统能够有效提高电网规划工作的信息化水平、管理水平和工作效率,具有较好的实用性。     

间歇式电源并网环境下电能质量问题研究

大规模间歇式电源并网、大规模储能应用以及电动汽车的大量使用,对电网电能质量问题产生很大影响。在分析国内外研究背景、发展趋势的基础上,在如下方面做了总结:光伏发电并网产生的谐波、直流注入等电能质量问题及其抑制方法;风电并网产生的谐波、电压波动与闪变、频率波动、电压偏差等电能质量问题及其抑制方法;储能系统在电能质量治理中所起的作用;大量电动汽车并入电网对电网产生的电能质量问题、抑制及其控制方法。最后,结合我国电网发展趋势,给出了大规模间歇式电源并网环境下电能质量的治理建议。     

电网规划智能决策平台研究

针对电网规划中基础数据来源冗杂、影响因素繁多、智能化支撑不足的现状,开展了基于多源数据融合与业务集成的电网规划智能决策平台研究。采用"互联网+"理念,推动云计算、大数据等在电网规划业务中的应用,通过横向集成融合生产管理系统、地理信息系统、能量管理系统、智能配网监控、用电信息采集等业务系统数据,纵向梳理贯通电网诊断分析、规划可研管理、经济技术评估等业务流程,开发了涵盖综合信息管理、负荷分析预测、电网诊断分析、电网图形管理、电网仿真计算、规划可研评审、经济技术评估、项目全过程闭环管控等业务系统的电网规划智能决策平台。该平台已在山东电网得到了推广应用,有效提升了电网规划的工作效率和经济社会效益。     

间歇式电源并网系统的中长期特性仿真研究

间歇式电源的大规模发展及并网运行,在带来巨大经济效益的同时,也给电网中长期过程的频率稳定和有功平衡带来了巨大的影响。在间歇式电源机电暂态模型的基础上,对风电、光伏中长期自动发电控制(automatic generation control,AGC)子站进行建模,该模型可以接受调控中心AGC总站的调度命令,对间歇式电源进行功率调节。然后,利用甘肃电网的某典型日负荷、风速及光照曲线,深入分析了间歇式电源的波动特性及风光互补特性,验证了上述模型具有模拟中长期频率波动的能力。在此基础上,以平抑间歇式电源带来的联络线功率波动为目标,对机组出力计划、二次调频系统等控制策略的效果进行了分析。最后通过仿真计算论证了机组出力计划和AGC系统具有平抑间歇式电源功率波动性的作用。     

分布式电源接人配电网的规划研究

分布式电源的广泛应用,使得国家能源政策、能源规划等直接渗透到与分布式电源有关的电力系统规划中,并影响规划的决策过程。分析了分布式电源并网对电力系统的影响,综述了分布式电源并网准入功率的计算方法,分析了分布式电源的最优容量计算方法,探讨了分布式电源规划问题的研究方向。     

基于交替方向乘子法的源网协同多适应规划

电源规划与电网规划紧密相关,有必要考虑其相互影响进行协同规划。该文兼顾分布式决策环境与多适应性条件,提出了一种电源与电网协同的多适应规划框架,利用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADM M)分别构建了耦合共享变量的电源规划决策子问题与电网规划决策子问题,2个子问题相互通信、交替求解,实现了电源与网架协同的分布式自治规划。该框架和方法保留了决策主体信息的私密性,同时确保了电源规划方案和电网规划方案所构成的整体系统的经济性和适应性。在Garver-6系统上对该文方法的有效性进行了验证。     

江苏电网消纳大规模风电的电源规划设计

风电出力的间歇性向传统的以确定性为主线的电源规划问题提出了挑战。文中应用概率方法和工具研究了江苏省应对千万千瓦级风电基地消纳的电源规划问题,分析了合理电力备用率和最优电源结构,讨论了电源结构优化中风电调峰容量需求的合理参数设定。针对江苏电网的调峰容量供需矛盾,通过多方案对比得到风电、核电和抽水蓄能容量配比灵敏度。最后,...     

电网规划与设计一体化平台

为实现电网规划与设计工作的高效性与科学性,通过建立统一的电网规划设计数据中心,充分利用已建成的用电信息管理系统和调度SCADA、生产PMIS、电网GIS数据,以CAD可视化技术为支撑,融合国网统一规划平台,整合现有电网仿真分析工具,研发一个将规划研究、工程可研、技术评价、经济分析高度融合的可视化、向导式的电网规划与设计一体化平台,实现网架自动规划、计划自动排序、标准设计套用的规划设计编制与评审系统,使电网规划设计高效化、科学化,提高规划与设计成果的统一管理和利用效率。     

基于风光水火多能互补的电力系统经济调度

为解决大规模间歇性能源的不确定性和波动性给电网的发电计划制定和调度带来的问题,针对风电、光伏等的出力波动性强和电网负荷波动明显,提出了风光蓄一体化出力的调度策略,定义了广义负荷的概念,利用抽水蓄能的灵活可调度性空间平移间歇性能源的出力,平滑广义负荷曲线,平抑波动。建模引入风光蓄多种能源出力最大和广义负荷波动最小的多目标函数,并运用改进的粒子群算法求解。算例分析结果表明:该策略不仅能起到提高间歇性能源的利用率和削峰填谷的效果,还可以减少火电机组启停次数,降低火电经济成本。     

基于时序运行模拟的电网运营效率评估方法

电网运营效率体现了电网运营的精益化水平,对于电网企业的经营效益具有重要影响。对面向未来电网规划方案的电网运营效率进行科学评估对电网建设具有重要的指导意义。该文从发电侧与输电侧2个角度出发,设计了电网运营效率评价指标集。基于电力系统时序运行模拟技术,提出了电网运营效率评价指标的计算方法,能够充分考虑电力系统运行的复杂边界条件以及多种运行场景,全面准确地反映电力系统的运营效率。采用江苏电网2018年的规划方案实际数据进行了实证分析,研究了晋北--南京特高压直流工程以及江苏千万kW级风电基地对电网运营效率的影响。结果表明,晋北直流的建设会在一定程度上增加系统网损和输电阻塞,对运营效率有一定负面影响,风电间歇性也会增加与风电距离较近的线路阻塞进而降低电网运营效率。     

低碳电力规划的调度模拟技术研究

对电力规划方案进行低碳化模拟计算是实现电力行业低碳发展的重要措施。基于电力系统运行模拟和评估的思想,利用机组检修信息、机组碳排放信息、负荷预测结果、区外功率交换数据和机组启停信息,建立了以日运行为基础的调度模拟模型,模拟低碳化电力规划下的全网运行,制定发电出力计划,最终实现全网最优低碳运行的目标。并以湖北电网为例进行了算例分析,验证了方法的有效性。     

基于OpenDSS的智能配电网仿真与模拟平台及其应用

OpenDSS仿真系统为含分布式电源及储能装置的配电网提供仿真分析和规划研究平台,并为智能配电网提供一个开放共享的研究平台.从建模方法、仿真功能和用户自定义扩展应用3个方面介绍了OpenDSS的特点和优势.在建模方法上,该平台考虑了配电网的不对称特性,并提供了丰富的配电网控制模型;在仿真功能上,提供了快速潮流计算功能,并开发了一系列仿真方法;在用户自定义扩展上,基于COM接口,实现了OpenDSS和其他仿真软件的互动.针对上述功能和特点,以及给出的应用实例,希望能够对推动智能配电网快速仿真与模拟技术在中国的应用与发展起到一定的作用.     

电源规划概率评估软件的设计与应用

将概率方法应用于电源规划的评价,把随机生产模拟与可靠性分析结合起来,设计了一套多区域互联系统可靠性与经济性分析软件.该软件可用于电网的电源规划工作,为规划人员提供定量的可靠性与经济性分析工具.     

输配电网全景仿真实验平台的开发与应用

为满足特性复杂电网的全景仿真需求,综合考虑区域输、配电网的规划及运行特点,基于“云计算”技术,以业务应用为导向,采用资源共享、协同维护,跨单位、跨专业的应用架构,开发了以场景定值为核心的输、配电网全景仿真实验平台。应用结果表明：依据业务应用需求构建电力系统“仿真业务云”（Power System Simulation Business Cloud,PSSB—C）,能够在线、高效地满足各业务应用部门的全景仿真需求,全景仿真平台实现了对大规划、大运行体系的全面支持。     

可再生能源接入下考虑短路电流限制的发输电鲁棒规划方法

随着用电负荷密度增大、电网结构紧密程度提高及可再生能源接入带来的不确定性,短路电流越限问题突出.文中提出了一种可再生能源接入下满足短路电流限制的发输电系统鲁棒规划方法.首先,改进了计及网络拓扑结构和电源接入的短路电流计算方法,并内嵌网络结构优化和机组开停机操作优化短路电流水平.其次,采用自适应多面体不确定集合,考虑可再生能源出力不确定性和N-1随机故障,建立发输电系统三层鲁棒规划模型.上层为短路电流限制下的规划决策问题,以输电网扩展、电源建设年投资成本以及最差场景下的年运行成本之和最小为目标;中层寻找包含可再生能源出力与N-1随机故障的最差组合场景;下层为满足不确定场景运行约束的最优潮流问题.然后,利用对偶变换将三层问题转化为经典双层模型,采用列与约束生成算法进行有效求解.最后,IEEE 24节点系统的结果表明,规划方案在可再生能源出力不确定性下均能满足短路电流要求.     

电力企业规划发展及经济评价管控平台设计与实现

为了解决大型发电集团项目前期规划发展与经济评价的实际业务需求,分析了发电集团多级责任主体项目前期规划发展与经济评价的一体化管控模式,基于全生命周期经济评价模型,利用计算机技术、通信技术及建模技术,设计了一套大集中部署的规划发展及经济评价管控平台,并在多家项目公司及分(子)公司得到了成功应用。