面向可再生能源并网的发输储电力系统协调扩容规划模型

为了分析大规模可再生能源并网发电对电力系统带来的挑战,提出了一个含有发电、输电和储能设施在内的混合电力系统协调扩容规划模型。该模型将可再生能源发电、输电网以及储能的长期投资动态性与系统电力供求的短期波动性和空间分布特性整合起来。将这个模型应用于3区域电力系统中。分析结果表明,对于输电网和储能容量进行适量的、适时的扩容投资以及大规模可再生能源发电的并网运行是非常重要的。     

高比例可再生能源电力系统的关键科学问题与理论研究框架

大力发展可再生能源是应对能源危机和环境问题的重要手段,高比例可再生能源并网将成为未来电力系统的基本特征。文中从高比例可再生能源接入带来的强不确定性和高度电力电子化带来的稳定机理变化两个方面,分析了高比例可再生能源电力系统面临的关键科学问题。在此基础上,从中国未来电力系统结构形态分析与电力预测、含高比例可再生能源的输电系统规划、含高渗透率可再生能源的配电系统规划、电力电子化电力系统稳定性分析、含高比例可再生能源交直流混联系统的优化运行等5个方面,提出了高比例可再生能源电力系统的研究框架,重点阐述了这5个方面的相互关系。最后,对未来高比例可再生能源电力系统的研究进行了总结和展望。     

可再生能源发电并网关键技术的研究现状与趋势分析

在总结我国可再生能源发展形势的基础上,论述了风电、太阳能发电等间歇性可再生电源的并网消纳对电网安全运行和电能传输质量所产生的影响.可再生能源发展的关键在于并网消纳,涉及发电、输电、配电、运行、调度等电力生产的多个环节,从并网方式、控制技术、输电技术、调度技术等角度分别总结了相关技术发展现状及应用情况.并网友好、控制智能、输电可靠、多能互补是未来可再生能源发电并网关键技术的主要发展方向.     

特约主编寄语

正随着社会对能源安全、生态环境以及气候变化等问题的日益重视,以风电、光伏为代表的可再生能源发电并网的比例将会持续走高。然而,风电、光伏等可再生能源电力具有很强的随机性和间歇性,其大规模并网将给电力系统的规划、运行和控制带来挑战。挖掘、发现和分析可再生能源发电出力的特性,认识和掌握其变化的统计规律,研究描述特性的数学方法和技术,可以为电力系统的预测、规划、运行和控制提供重要的基础参考信息,从     

高比例光伏发电并网条件下中国远景电源结构探讨

世界范围内对环境保护的逐步重视以及化石能源的日益枯竭,推动了可再生能源发电技术的迅速发展。随着光伏等可再生能源发电在电源结构中的比重逐步提高,其对电力系统规划、运行等方面的影响也日益明显。基于此,该文以2050年为研究水平年,探讨了高比例光伏并网条件下中国远景电源结构。研究未来高比例光伏发电并网对系统电力平衡和调峰平衡的影响,分析了远景年光伏造价和储能造价对系统电源结构及新能源消纳的影响,以期对我国未来电源规划和建设提供参考。     

特约主编寄语

正能源转型与结构调整催生了中国电力行业的重大变革,高比例可再生能源发电、规模化直流输电以及电气化高效用电的快速发展给电力系统带来了源—荷侧的高度双重不确定性和源—网—荷侧电力电子化的两大基本挑战。本专辑是《电力系统自动化》编辑部结合业界研究动态策划推出的"高比例可再生能源电力系统"系列专辑的第五辑,面向高比例可再生能源并网及系统安全高效运行的重大科学问题,侧重关注含高比例可再生能源电力系统的预测规划、调度运行与稳定控制。我们非常荣幸地受邀担任该系列专辑第五辑的特约     

2010年第6期“可再生能源中的电力电子技术”专辑征文启事

随着世界范围内能源短缺的加剧,可再生能源发电受到了更多的重视,更多大规模的可再生能源发电开始接入电力系统,电力电子技术在可再生能源发电系统正常运行及并网控制中发挥了重要作用。大规模可再生能源发电系统的并网运     

2010年第6期“可再生能源中的电力电子技术”专辑征文启事

随着世界范围内能源短缺的加剧,可再生能源发电受到了更多的重视,更多大规模的可再生能源发电开始接入电力系统,电力电子技术在可再生能源发电系统正常运行及并网控制中发挥了重要作用。大规模可再生能源发电系统的并网     

“高比例可再生能源电力系统规划与运行”专题特约主编寄语

正发展可再生能源是能源转型的重要途径,高比例可再生能源并网是未来我国电力系统的重要特征。近年来,我国已经成为风电和光伏装机容量最大的国家。预计2030～2050年,我国可再生能源发电量占比将达到30%。放眼全球,可再生能源发电将逐步成为重要发电形式甚至主流发电形式。高比例可再生能源并网为电力系统带来严峻的挑战,将改变电力系统的结构形态,带来电力系统规划和运行方法的巨大变革。高比例可再生能源并网的背景下,电     

低碳背景下考虑发用电侧不确定性的社会福利均衡仿真研究

实现电源侧可再生能源的规模化并网,提高用户的需求侧响应,提高能源利用效率是未来实现电力系统低碳发展的重要举措。构建了考虑可再生能源大规模并网和用户基于电价需求响应不确定的长期、中期和短期市场均衡模型,建立了考虑环境成本的社会福利最大化目标函数,实现发电环境成本的内部化。同时,引入混沌量子遗传算法对模型进行求解,得到了电力市场均衡情况下达到社会福利最大化时常规能源电厂和可再生能源电厂的发电容量情况,以及相关税收、补贴政策的搭配组合。最后,研究了市场条件及存在最高限价条件下可再生能源并网对社会福利的影响,验证了所构建模型和引入算法的可行性和合理性。     

电力市场环境下的输电系统规划方法初探

输电系统在电力市场运营中扮演着十分重要的角色,因为它提供了实现公平竞争的场所.输电系统的运行状况如容量充裕性对电力市场的竞争性有重要的影响.适当地扩展或加强输电系统对满足发电公司和用户的需要,消除或缓解输电系统阻塞以促进电力市场竞争进而提高整个电力系统的运行效率具有重要作用.与传统的垂直一体化的垄断电力工业中的输电系统规划相比,电力市场环境下的输电系统规划更加复杂,需要处理的不确定性因素更多.特别地,输电系统规划期内新建的发电厂的位置及装机容量在市场环境下成了不确定性因素.在此背景下,针对水平年输电系统规划问题,作者构造了解决电力市场环境下输电系统规划问题的通用方法框架,提出了一种基于蒙特卡罗仿真和遗传算法的输电系统灵活规划方法.最后,用算例系统对所提出的方法作了说明.     

市场背景下考虑不确定性价值和全市场要素博弈的 电力系统规划方法

电力市场化改革的深化为电力系统规划领域引入了新的问题。为应对这一变化,提出了一种市场背景下考虑规划不确定性价值和全市场要素博弈的电力系统规划方法。首先,在分析电力市场各参与者的整体利益诉求的基础上引入特殊主体独立系统运营商(Independent System Operator, ISO),并从市场运营角度构建输电公司规划模型。然后,在RO(Real Option)理论的基础上,以发电机组选址定容、输电线路扩容和分布式电源(Distributed Generation, DG)投运为决策变量,并同时分析各市场参与者之间的博弈交互机理,构建基于RO理论的多主体博弈规划模型。基于IEEE30系统的仿真算例验证了所提方法的有效性和正确性。     

中国西北地区电力市场和清洁能源交易运营绩效分析

以构建涵盖能量与辅助服务等电力市场形态、计划与市场等电量空间、中长期与现货等市场体系、跨区跨省与省内等市场范围的交易运营绩效分析体系为目标,重点结合西北地区电力市场建设和电力交易运营实践,开展交易运营数据多维精益统计分析.研究了当前跨区跨省市场运营交易需求的主要分类,为促进西北地区电力市场建设、新能源利用、交易价值创造...     

含偏差风险规避的新能源和储能协同参与市场策略

为了提高新能源发电效益,可利用储能配合新能源主动参与市场以获得更多盈利的机会,因此提出了含偏差风险规避的新能源和储能协同参与市场的运行模型。偏差风险被定义为日内弃电损失与惩罚费用之和,其源于新能源不确定性所产生的偏差功率。为了降低新能源参与市场交易的偏差风险,以新能源总期望收益最大为目标、以日前计划功率为变量、以储能最大充放电功率等为约束建立协同运行模型,通过场景分析法模拟新能源出力的不确定性,采用条件风险价值度量风险并引入风险规避因子。根据是否考虑预测偏差功率,提出以新能源发电功率预测值、以考虑预测偏差功率后的发电功率预测值作为申报功率上限的2种申报策略。算例分析结果表明：在所提2种申报策略中,考虑预测偏差功率的申报策略具有更高的综合效益,可为新能源提供重要参考;储能协同新能源参与市场可有效规避偏差风险,有利于推动新能源为主体的新型电力市场中能量市场和辅助服务市场的并重发展。     

分布式电源及其并网时对电网的影响

为研究分布式电源(DG)及其并网的影响,简要介绍了分布式电源的概念、分类及特点,并从配电网规划、电能质量、网络损耗、系统保护、电网可靠性、短路容量、实时调度、电力市场、发电机组无功出力及并网变压器等方面分析讨论了并网分布式电源对电力系统的影响。分析表明:妥善解决好并网影响将有利于DG的更大发展,DG不仅可作为传统供电模式的一种重要补充,还将在能源综合利用上占有十分重要的地位,将成为未来能源领域的一个重要发展方向。     

市场环境下电力系统安全可靠性措施的经济当量

在竞争的电力市场中，由于各发电公司、电网公司、供电公司分属不同的经济实体，从而导致在系统运行和规划设计中对系统安全可靠性因素的考虑与传统电力系统存在巨大的区别。该文针对市场环境下电力系统的安全可靠性问题，从电网运行、电网规划、辅助服务等几方面进行了探讨。文中指出：电力系统中的安全可靠性将融入经济性中，传统的安全可靠性指标将不再单独存在，而只是作为可能给相应公司带来经济利益的一种措施：安全可靠性措施的经济当量是指实施某一项安全性措施所能带来的经济利益与其实施成本之差，即安全性措施的实施效益；传统电力系统中的某一安全可靠性指标在市场环境下是否会得到执行、执行到何种程度将取决于其经济当量值，只有当其经济当量值大于零，该安全可靠性校验措施的执行才是可行的。在对各类安全性校验措施实施后所导致的后果分析的基础上，文中提出了电力系统运行和电力系统规划设计中安全可靠性措施经济当量的计算模型。经济当量的提出为市场环境下电力系统安全可靠性的经济化实现提供了新的思路。     

计及运行规划收益补偿的电能量市场储能报量报价策略

大量低运行成本的新能源电源参与电能量市场降低了市场电价,造成储能在电能量市场中的获利降低,甚至难以回收其固定投资成本。针对这一问题,充分考虑储能参与系统运行所能产生的运行收益和规划收益,引入运行收益和规划收益补偿系数,并建立储能参与系统运行的补偿机制;增大储能的报价区间,并建立储能参与电能量市场报量报价策略的双层优化模型;在改进的10机39节点系统上验证所提方法的有效性,讨论运行/规划收益补偿和辅助服务对储能收益的影响、储能参与市场对出清价格的影响等问题。     

电力市场条件下的发输电规划协调与运行模式

研究了电力市场的发电和输电中期规划模式.根据中国电力市场和电网结构的特点,提出了节点输电电价和建立当地电价系统的建议;推荐采用"统一规划、发电投标决策"和"参考规划、发电自主决策"规划模式协调输电和发电规划.     

考虑暂态稳定性的网储多目标双层优化

随着风电和负荷的不断发展,输电阻塞、弃风和运行安全等问题对电网规划提出了新的挑战。储能系统具有响应速度快、配置方便灵活、适用范围广等优点,在风电消纳、缓解输电阻塞、系统安全运行中发挥着重要作用。为提高电网输电能力和抗扰动能力,结合系统故障后的暂态运行特性,在规划和运行层面综合考虑电网输电能力、弃风水平和暂态稳定性,以系统建设运行指标和系统稳定指标为多目标建立双层网储联合规划模型。外层模型为考虑储能系统选址定容规划的多目标模型,内层模型为考虑机组组合问题的输电网扩容模型。为提高求解效率,将扩容线路潮流约束、储能系统充放电模型、机组发电成本曲线等进行线性化处理。采用NSGA-Ⅱ算法和GUROBI求解器求解所提模型,并利用改进Garver-6 节点系统进行算例分析,在不同场景下验证了所建模型的有效性和合理性。     

基于区块链和市场机制的新能源消纳优化调度策略

为充分发挥市场调节能力,顾及电力交易规模大、频率高、参与主体类型多以及交易需求多样的特点,提出一种基于区块链和市场机制的新能源消纳优化调度策略。对基于区块链的电力市场交易机制框架进行说明,分时段对供电电源主体从发电类型、价格和输电损耗3个方面进行评估,依据评估结果结合发电特性对各类电源进行分时段调度,确保新能源的优先消纳;在新能源大发阶段通过电网价格调节手段激励用电负荷积极参与新能源消纳;同时电源和负荷主体都可以响应电网调频调压需求并提出相应报价,协同电力市场交易各方积极参与电网的稳定控制。仿真实验表明提出的新能源消纳优化调度策略可促进新能源的消纳,促进电网短期电力调度与新能源波动性的结合,助力能源系统升级。