基于多状态概率模型的新能源消纳能力分析

新能源发电装机规模日益增加,客观评价电网消纳新能源的能力是提高新能源渗透率又保证系统安全稳定运行的重要条件。本文基于新能源联合出力多状态概率模型,考虑系统调峰容量约束,利用新能源装机规模、损失电量及消纳电量在无约束情况下新能源理论可发电量中的占比等指标来综合评估电网的新能源消纳能力,进而提出一种基于多状态概率模型的新能源消纳能力分析方法。对某省2020水平年规划电网新能源消纳能力进行了实例分析,统计历史年新能源出力概率分布,并依据该统计结果求取了风电、光伏联合出力概率分布,利用该省电源、负荷等规划数据测算了系统剩余调峰容量,进而评估了新能源消纳能力,分析了状态数选择对分析结果的影响,验证了所提出方法的正确性和有效性。     

新能源集中接入地区配电网新能源接纳能力分析研究

新能源快速发展给电网运行带来了很大的挑战,研究提高新能源消纳已成为发展新能源的重要内容。某典型地区(A市)作为某省接入风电光伏等新能源的重点地区,首先给出了A市新能源发展规划,给出了风电和光伏规划容量。其次对光伏发电特性进行详细分析,给出了A市典型日下的出力曲线,也重点阐述了光伏发电接入对配电网的影响。最后,针对配电网结构复杂的特性,提出了一种三阶段新能源消纳方法,通过电气区域划分、电网结构树构建、消纳情况分析3个阶段实现A市新能源消纳。算例验证了所提新能源消纳方法的有效性。     

基于长时间序列仿真的分布式新能源发电优化规划

分布式光伏发电和风力发电等新能源发电是波动性电源,其无序接入将给电网的潮流分布、无功/电压调节和电能质量等方面带来不利影响,影响程度与分布式新能源发电的接入位置和容量密切相关。为计及分布式新能源发电出力和负荷时序特性,考虑了全年的风电出力和负荷数据,构建了基于Matlab-DIg SILENT/Power Factory联合仿真平台的优化规划软件。运用遗传算法,分别以网络年电能损耗和发电量为优化目标,分析了分布式新能源发电的最优接入位置和容量。最后通过实际算例仿真验证了方法的有效性。     

地区电网新能源发电项目消纳能力研究

近年来,各地大规模建设风力、光伏等新能源发电基地,造成了部分地区新能源发电严重过剩,出现了弃风、弃光的情况。针对现状,研究分析了接入电网的风力、光伏等新能源发电项目的消纳能力的主要影响因素,并分别研究了基于调峰约束和容量约束条件下的新能源消纳能力评估方法,对于地区电网规划和新能源消纳能力分析计算具有重要指导意义。     

基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法及其应用

随着中国风电、光伏等新能源高速发展,不断提高电力系统新能源消纳水平、降低弃风、弃光电量成为电网调度机构面临的重大挑战。新能源年度消纳能力计算是提前预估电网新能源消纳空间、优化年度运行方式安排、做好新能源消纳工作的关键环节。分析了新能源消纳能力计算的研究现状,提出了基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法,建立了含机组启停机约束的混合整数规划模型,开发了新能源生产模拟仿真软件,并基于2015年一季度实际数据验证分析,证明了所提方法和模型的准确性和适应性,在开展新能源富集的“三北”地区年度消纳能力计算实际案例研究的基础上提出了相关建议。     

基于电网消纳能力的新能源发展策略研究

随着新能源大规模开发,新能源消纳问题逐渐突出。在保证太阳能及风电可靠并网发电、电网能够维持安全稳定运行的前提下,不同的网架强弱程度、不同的电源构成以及不同的负荷水平,电网消纳新能源发电的能力也将有所不同。为了综合协调电网电源资源,合理安排新能源的发展规模和建设时序,保障新能源发电的科学发展和有效利用,本文基于电网光伏风电消纳能力,并根据风电发电特性、光伏发电特性及风光互补特性,提出一种探索电网新能源消纳能力最大的方法,为后续新能源并网提出指导性意见,避免大量的弃风弃光现象发生。     

我国太阳能发电开发及消纳相关问题研究

介绍了我国太阳能发电开发规划、布局特点及存在的问题;基于建立的光伏发电出力特性指标,分析了大规模光伏发电并网对电力系统规划提出的新要求;提出了太阳能发电消纳研究方法,根据“十二·五”期间西北地区太阳能发电规划目标,分析了西北电网太阳能消纳能力,2015年,西北地区太阳能发电装机规模为1 320万kW,电网调峰能力不能满足光伏、风电等新能源消纳需求,需要跨区平衡消纳。     

南通电网典型地区风电与光伏出力统计特性分析

为更好地了解地区大规模风电与光伏接入对于电网稳定的影响,以江苏省南通市典型地区为研究对象,全面分析了风电场及光伏电站的出力特性,以历史实测出力数据为基础定性或定量归纳了其出力特征,包括波动性、持续出力特性、季节特性、风光相关性以及同时性。分析结果可以为江苏乃至华东沿海地区的风电、光伏发电等新能源的消纳、新能源接入系统设计以及新能源发展规划提供理论与数据基础。     

用于促进新能源消纳的最低运行成本优化调度方法

针对大规模新能源消纳困难问题,建立了以新能源消纳电量最大和系统运行成本最小的多目标优化模型. 通过引入混合 NSGAIIＧMOPSO 算法,在最大程度上消纳风电和光伏发电的前提下,尽量降低火电机组一次能源消耗,从而达到降低运行成本的目的.最后通过算例对模型和算法的有效性进行验证,仿真结果表明该模型能够很好地降低运行成本,并极大地促进风电与光伏发电的消纳量.     

高比例新能源接入的输电网外送通道与储能分布鲁棒优化协同规划方法

针对具有强随机性、集中式、大容量的风电与光伏并网给输电网的安全运行及新能源消纳带来的巨大挑战,考虑风电与光伏出力的不确定性和时序相关性,提出高比例新能源接入的输电网外送通道与储能的分布鲁棒优化协同规划方法。首先,以外送通道与储能的规划共同作为决策变量,将富余的新能源资源通过规划的外送通道送出;其次,利用储能缓解和抑制新能源发电的间歇性和随机波动性,促进实现新能源的全额消纳;然后,应用二阶锥凸松弛、泰勒级数展开等技术,将原混合整数非凸非线性规划模型转化成混合整数凸规划模型,以实现高效求解。最后,以改进IEEE 39节点输电系统为算例进行仿真计算,验证了所提模型和算法的正确性和有效性。     

江西省东北部风电光伏出力特性分析比较

分析比较江西省东北部风电光伏出力特性,为当地开展新能源消纳评估、新能源接入系统、电网规划等研究提供基础数据支撑.     

湖北省典型地区风电和光伏电站出力特性分析

风电、光伏发电等新兴电源给传统电力系统的安全稳定运行带来了很大的挑战,本文对我国中部内陆新能源发电代表地区——湖北省孝感地区的风电场出力、光伏电站出力特性进行了全面分析,以历史实测出力数据为基础定性或定量归纳了其出力特征,包括随机性、波动性、概率属性、时序相关性、风光同时率及互补特性。本文的分析结果可以为中部内陆地区的风电、光伏发电等新能源的消纳、接入系统的优化运行及中长期规划提供理论指导。     

基于时序运行模拟的山东电网光伏发电消纳能力评估

我国可再生能源持续快速发展,装机规模不断扩大,其中光伏发电已成为我国电源增长的主力。随着光伏发电装机规模的快速增长,多种制约因素导致的弃光限电问题突出,阻碍着光伏产业的健康可持续发展。研究未来大规模光伏发电并网条件下的光伏消纳能力,有助于引导光伏发电的科学规划和合理布局。提出了基于时序运行模拟的可再生能源消纳特性分析方法。通过光伏发电出力序列重构技术和对电力系统详细网络拓扑模型及线路约束的精细化建模,能够实现对未来高比例光伏发电接入电力系统背景下光伏发电消纳能力的精细化量化评估。最后利用所提方法对山东电网2025年光伏发电消纳能力进行了评估。结果表明光伏发电装机规模扩大到规划装机的2倍时,弃光比例仍将保持在合理水平。     

新能源场站调度管理优化分析

针对风电、光伏等新能源大规模接入电网加大发电侧不确定性的问题,根据风电、光伏发电原理和特点,利用风电、光伏出力预测系统及天气预报信息,优化新能源场站的设备计划检修、设备临时检修、事故处理调度管理工作流程。实例分析结果表明,新能源场站调度管理工作流程优化后,缩短了各种因素造成的新能源场站少发、停发电时间,增加了新能源场站的发电量,节能减排成效显著。     

基于非时序生产模拟的风电消纳评估方法

准确的消纳能力评估对于风电发展规划具有重要意义,但在规划阶段难以获取详实的时序风电出力数据,典型的时序消纳评估方法难以适用,亟需研究根据有限的风资源概率特性数据进行消纳能力评估的方法。基于随机生产模拟原理,提出了一种以风电电量消纳最大化为目标的泛函极值模型和基于启发式方法的实用化评估算法。该方法仅需要风资源的概率分布信息,可较好解决规划阶段风电数据源有限的难题,且计算速度较快。基于我国北方某大型风电基地2014年实际运行数据及2020年规划数据,进行了仿真分析。通过2014年实际风电消纳结果及仿真结果的对比验证了所提方法的正确性,然后针对2020年规划数据分析了风电电量消纳与装机容量的饱和趋势,并定量研究了灵活性措施对风电消纳的促进作用,为风电规划提出了建议。     

无功电压优化对新能源消纳的影响

大规模风电和光伏接入电力系统将会加剧配电网节点的电压波动,而无功电压优化能有效改善系统的电压水平。该文首先对双馈风机的无功调节能力进行分析,建立了无功优化对配电网电压和新能源消纳的影响模型。考虑到风电和光伏等分布式电源存在一定的无功余量,具有一定无功调节能力,利用这些无功余量进行无功优化,将节点电压和额定电压偏差的方差作为目标,建立了无功电压的优化模型。在常规粒子群算法基础上,使用智能粒子数控制提高计算效率。最后,通过IEEE 33节点系统对模型进行了多场景仿真分析,结果表明所提出的无功电压优化模型可以起到改善系统电压质量,提高消纳能力的作用。在高渗透率场景下,系统可以利用风电光伏的无功余量对系统电压水平进行优化,在提高系统电压水平的同时保证新能源的消纳。新能源接入的位置不同,无功电压优化对其消纳的影响也不同。     

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。     

配电网光伏消纳能力定界模拟与消纳方案综合择优

在分布光伏接入配电网的比例逐年递增的背景下,评估与优化配电网的光伏消纳能力具有重要意义。针对配电网高渗透率光伏的接入节点数量、接入位置和接入容量的三重不确定性规划难题,提出了基于随机场景模拟与定界划分评估的配电网光伏消纳能力评估方法。首先以电压质量、变压器与线路传输容量为约束边界,对随机模拟场景的近似最大光伏消纳能力进行评估;然后分析了随机模拟场景分布性质,提出基于镜像埃尔朗抽样和场景分布性质的模拟效率的优化方法;最后通过多目标满意度距离从光伏消纳方案中比选出消纳容量、年运行电压安全裕度、配电网年均投资效益的综合最大的方案,保证配电网光伏的最大、安全和经济消纳。通过IEEE33节点系统的仿真分析,验证了所述方法的有效性及可行性。     

考虑光伏消纳能力的配电网规划方案优化

分布式光伏接入背景下配电网发展规划是当前研究的重点。文中首先采用基于粒子群优化方法对配电网最大分布式光伏消纳能力进行评估,并与现有分析方法的性能进行了比较。采用基于全寿命周期管理的方法对配电网发展规划方案进行经济性评估,给出了规划方案全寿命周期成本分解模型,以提高单位光伏发电消纳能力的投资为指标对发展规划方案进行优化。通过具体算例说明了所提出方法的应用。为高渗透率分布式光伏接入的配电网运行和规划提供了参考。     

受静态电压稳定约束的新能源临界渗透率计算方法

随着大规模风电、光伏等新能源接入电网,新能源机组已开始影响电力系统的稳定性,同时受新能源接入电网的网架特性约束以及新能源装备自身安全限制,新能源并网的电压问题更加突出。主要研究了受静态电压稳定约束的新能源临界渗透率。首先分析了新能源机组并网的数学模型,并基于静态电压稳定约束提出新能源临界渗透率的工程实用计算方法;最后以实际电网为例,通过该方法计算新能源临界渗透率,并分析了影响新能源渗透率的相关因素。文中研究成果能够为新能源发电的最大消纳及区域新能源规划提供重要依据。