实用化水火风光系统时序电力电量平衡方法

新型电力系统背景下,新能源占比逐步提高。新能源的随机性、波动性和反调峰特性使电力系统调节困难,电力电量平衡分析面临新的挑战。本文结合能源转型战略需求,首先提出了新型电力系统电力电量平衡模式,给出了电力电量平衡关键流程;接着对火电、水电、抽水蓄能/储能电源进行精细化建模,建立时序电力电量平衡模型;最后基于实际电网数据的算例分析验证所提方法的准确性和效率。结果表明,该方法能够准确反映水、火和储能机组的出力特性,给出新能源消纳情况,支撑提升措施研究,显著提升科学规划水平。     

新型电力系统电力电量平衡分析研究综述

在“双碳目标”的背景下，我国对于新能源的利用得到长足发展，构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统成为首要目标。风光电源出力的强波动性与不确定性的特点，给电力系统电力电量平衡带来全新的“保供难”与“消纳难”挑战，传统电力电量平衡分析模式与方法难以适应新能源占比不断提高的新型电力系统应用。为此，面向新能源占比不断提高的新型电力系统提出电力电量供需平衡分析体系。首先，分析了新型电力系统中源、网、荷以及平衡资源各环节的多重不确定性因素；其次，探讨新能源占比不断提高的新型电力系统中电力电量平衡的计算方法；进一步，归纳新型电力系统电力电量平衡的分析方法与供需失衡风险预警模式；最后，对新型电力系统电力电量平衡分析能力提升的措施与建议进行展望，力争为未来新型电力系统规划、运行与仿真分析提供思路。     

面向新型电力系统的源网荷储一体化电力平衡方法研究

在新型电力系统建设的要求下和双碳目标的约束下,电力系统中的新能源比例、新型负荷比例不断提升, 新能源电源相较于传统电源不确定性更高,受自然条件的影响较大,波动更大,给电力系统稳定带来了冲击.从规划角度来看,新能源的大规模建设势必会改变区域电力系统的组成结构,传统方法的电力平衡已不能满足新型电力系统下的电力电量平衡需求.为解决新型电力系统建设中电力电量平衡计算问题,提出新的源网荷储一体化电力平衡方法,以曲线拟合的方式替代传统的断面式电力电量平衡,能更好地适应新型电力系统建设,节约电网投资.     

面向新型电力系统电量平衡的可调节负荷互动潜力分析

随着碳达峰、碳中和与新型电力系统目标的提出,可调节负荷可以参与新型电力系统的电力电量平衡的必要性日益凸显。首先研究了当前我国负荷特征及未来发展趋势,分析了新型电力系统背景下电力电量平衡发展趋势及问题,在典型用户可调节负荷潜力分析的基础上,提出了考虑电量平衡的可调节潜力计算方法,并通过算例量化了最大调节容量、调节时长与电量平衡之间的影响关系,最后对新型电力系统背景下可调节负荷的发展方向进行了展望。     

“十二五”广西电网接纳风电能力分析

将风电出力参与系统电力平衡,根据平衡调峰计算结果,判断广西电网接纳风电的能力,并分析影响电网接纳风电能力的因素.提出广西风电季典型日出力曲线、年平均出力曲线及年出力曲线,根据风电出力曲线参与系统电力电量平衡,使用互联电力系统模拟软件,计算风电参与平衡后对系统调峰能力的影响.2013年电网接纳装机为1258.5 MW的风电出力后,缓解了系统电力、电量不足问题,未出现调峰不足问题.2015年电网接纳装机为4086MW的风电出力后,增大了系统盈余,系统调峰缺额增大,火电运行经济性差.2013年电网可以接纳规划风电场出力,2015年电网接纳风电后加大了系统调峰压力.电网接纳风电的能力主要受风电特性、电源结构、负荷水平和负荷特性的影响.     

计及深度信念网络场景生成的风/光/储协同优化规划方法

新能源出力具有随机波动性，考虑具有随机性的新能源出力场景对新能源与储能规划具有重要意义。现有基于随机抽样的场景生成方法难以考虑新能源波动性和出力时序性。基于此，首先提出一种基于深度信念网络的新能源出力时间序列场景生成方法，以充分挖掘新能源出力特性。其次，综合考虑系统经济性和环保性，建立了基于中长期时序电力平衡的风/光/储协同规划模型。为充分计及新能源出力随机性，采用多组风/光出力模拟序列作为规划模型输入，以所有场景期望结果作为最终规划结果，并对规划结果进行可靠性校核。最后，以我国某省级电网为例进行算例分析，研究不同随机场景和参数灵敏度下的风/光/储容量规划方案，为考虑新能源出力随机性的电源规划问题提供解决方案。     

基于电力支撑的新型电力系统电力电量平衡北大核心CSCD

可靠的电力支撑是电力系统安全稳定运行的重要基础。各类电源的可靠电力支撑作用是指在其可靠电力范围内,可根据系统负荷需求随时满发顶峰。本文提出基于可靠电力支撑的电力电量平衡计算方法,总体计算框架为结合电源装机和系统负荷需求进行备用及机组检修安排,在此基础上通过电力平衡确定各类电源各月(或旬、或周)的可靠电力支撑,进一步进行全年8760 h的电力电量平衡模拟,模拟思路为在满足各类电源最小技术出力或强迫出力前提下,尽量为风、光让出位置,在负荷高峰且风、光出力小时发电顶峰,总体实现各时刻电力电量平衡且尽可能吸纳风光。利用本计算方法分析山西电网不同抽水蓄能规模下的电力电量平衡,并分析了风电不确定性对电力电量平衡的影响,结果显示系统抽水蓄能增加将替代部分火电容量并增加抽水电量,从而增加新能源吸纳;若过多考虑风电的电力支撑,一旦风电受天气等影响降低出力,火电、水电等满发也难以满足负荷需求,将直接影响电力系统安全稳定。     

计及消纳惩罚的日前市场优化出清方法

随着电力市场建设不断完善，电力市场交易电量占比不断攀升，电网逐渐由常规机组主导的计划方式向高比例新能源的市场方式转变，使得新型电力系统运行及规划面临严峻考验。为此，在电力市场情景下针对新能源高渗透率的消纳问题进行探讨，提出一种促进风光高效消纳的解决方案。首先提出了对于风光等新能源出力的模拟方式，并利用场景削减技术获得典型出力；进而从日前市场的角度出发，提出了计及系统网络约束的实时平衡市场出清模型并将全系统弃风、失负荷惩罚费用加入模型；最后，针对不同弃风、失负荷情景进行量化对比分析，提出了一种高比例可再生能源接入电力系统后的可行消纳模式。该模式有望从电力市场设计角度助力“双碳”目标的实现。     

湖北水电实际出力与设计出力比较及调整研究

在电力规划中,常采用水电站的设计出力来进行电力电量平衡计算。本文通过统计分析湖北境内6座主要水电站的运行数据发现,其枯水期最大出力明显小于预想出力,部分水电站年发电量也未达到设计值。对长序列历史数据进行比较后,本文排除了气候变化的影响,认为单个水电站达到设计出力的条件与电力系统整体运行时的实际条件不匹配是造成差异的主要原因。根据分析讨论,文章建议在电力电量平衡计算中使用水电出力的多年平均值进行计算以提高可靠性。     

新型电力系统电力电量平衡调度问题的思考

随着新能源渗透率的不断加大,电力系统的电力电量平衡特性、分析方法和应对策略都将发生重大改变。有效应对新能源出力的不确定性,保证电力可靠供应与清洁能源最大限度消纳的难度显著增加。基于新能源出力预测精度与电力调度保供应、保消纳决策目标期望均随时间尺度的缩短而逐渐提高的特点,提出一种按时间尺度逐层分解、递进优化的电力电量平衡分析方法与调度优化策略。通过分层递进与目标解耦,可在新能源高占比场景中实现以电力可靠供应与清洁能源最大限度消纳为目标的高效求解。以某电网的新能源高占比规划场景为例,对该系统中的电力电量平衡分析与调度策略优化问题进行年、月、周、日等各时间尺度上的全过程研究,揭示新能源高占比场景中调度机构开展电力电量平衡工作面临的新问题与新挑战,提出调节资源协同配置、发电机组检修策略调整、送受电策略调整及配套电力市场机制建设等建议措施。     

太阳能和太阳能发电

读过希腊神话的人都知道普罗米修斯偷盗天火赐福人间的故事 ;我国古代也有阳燧取火的记载。今天 ,人类社会发展正处于“人口、资源、环境”相互制约的三难境地。面对新世纪能源提出的挑战 ,科学技术要做现代普罗米修斯 ,把无穷无尽的太阳能转化为绿色电力 ,造福人间。1　用之不竭的太阳能　　天文学家指出 :太阳的氢储备已经使太阳在广大的范围内和持久的时间中 ,经历了漫长的 5 0亿年 ;而太阳的氢储备还可供应我们人类 5 0亿年安宁的生活。未来的 5 0亿年 ,太阳仍将一如既往、毫不吝惜地向茫茫宇宙空间释放出巨大的光和热。太阳的能量有多…     

变电站电能量自动采集管理系统

随着社会主义市场经济机制改革的不断深化 ,需要采用商业化的电网调度自动化手段 ,必须建立电能量自动采集终端及管理系统。叙述了电能量自动采集终端及管理系统建立的必要性 ,提出了解决问题的系统方案 ,分析了数据采集及运行情况     

风光氢联合式独立发电系统的建模及仿真

提出了一种独立使用的风光氢联合式独立发电系统，该系统由风力发电、太阳能发电、氢能系统(包括电解水制氢、燃料电池系统、超级电容等)及其他系统单元组成。各单元通过2条直流总线联接，并采用功率流控制。由于风力发电与太阳能发电所输出的功率随风速和日照的变化而变化，因此采用燃料电池系统与超级电容堆与风光发电系统配合使用，以保证系统在任何条件下都具有可靠的供电性能。当风能与太阳能充足时，风机与光伏阵列可满足负荷的需要，同时还可向电解池供电；如果不能满足负荷的需要则由燃料电池提供额外的电能，同时由超级电容在短时期内向负荷提供燃料电池最大功率以外的那部分电能。最后在Matlab环境下建立了系统仿真模型，并以西藏边远村落为例对该系统的动态响应进行了仿真分析，仿真结果表明本文提出的供电系统可以用于以西藏为典型代表的风速和光能变化较大的边远地区。     

无功功率和电能的移相算法

通过对1种点乘移相算法来计算无功功率和电能的分析,提出了3种移相算法:瞬时值90°移相算法、瞬时值60°移相算法和瞬时值45°移相算法。并经实例分析得出60°移相算法在无功功率和电能计算精度上具有较好的优势。     

生物质发电及能源化综合利用

以生物质发电项目为依托,阐述了生物质利用的意义,生物质能源化综合利用技术展望,分析了生物质燃料的特性,生物质燃烧发电技术,生物质气化及发电技术,指明了生物质能综合利用将是未来生物质能利用的主要方向。     

电力系统低频振荡和储能系统

研究了将能量储存系统用于提高电力系统振荡稳定性的潜力。首先简要回顾了过去40年中在电力系统振荡稳定性领域的研究和应用的发展情况,包括电力系统振荡稳定性的分析和控制;然后论述了在电力系统中应用能量储存系统的不同课题;第3部分重点讨论了用能量储存系统改善电力系统振荡稳定性问题;最后提出了一些建议。     

功率因数与节能方法

电能是企业的主要能源,为了提高经济效益,应做好供电系统的节能工作。电能在输送过程中的损耗与功率因数密切相关,在输送功率和电网电压不变的情况下,线路电流与功率因数成反比,而线路损耗与电流的平方成正比,也就是说,提高功率因数,可以显著地减少电能损耗。     

新能源电站应用储能技术对电网公司购售电决策的影响

新能源发电侧大规模应用储能技术会改变电网公司收益,合理安排电网公司在各方能量市场的购电是提升经营效益的有效方案.根据储能系统在新能源电站的容量优化配比方案提出了基于新能源-储能联合系统的购电模型,并考虑中长期购电业务及现货市场购电业务,建立基于条件风险价值的电网公司购售电决策模型;以购售电利益最大、风险损失最小为目标,研究购电策略及有无储能对收益的影响.算例仿真结果表明,新能源上网电价低于火电电价时,新能源电站大规模应用储能技术将为电网公司带来非常可观的收益.