考虑需求侧响应的新能源接入下的配电网无功规划研究

随着风力发电、太阳能发电等可再生新能源的逐渐成熟和电力市场的逐步推进和发展,配电网不仅与负荷和新能源出力的波动高度相关,而且需要考虑未来电力市场对新能源接入下的配电网影响。电力市场改革背景下,用户的电力需求侧响应得到了越来越多的关注,负荷可切除或中断将对配电网的规划带来积极的影响。为此,文中提出了一种考虑需求侧响应的配电网无功规划方法,该方法考虑了新能源接入后出力波动和电力市场背景下可中断负荷的影响,建立了需求侧响应的弹性需求模型,并在无功规划模型中考虑了需求侧响应的影响。算例分析表明,所提出的考虑需求侧响应的含新能源接入的配电网无功规划方法在电力市场应用中具有一定的可行性,较传统无功规划方法具有更好的经济性和实用性。     

可再生能源电力系统负荷平衡化分散调度方法研究

可再生能源电力系统负荷调度容易受到不确定性因素的影响,没有考虑备用调度因素,导致电力系统调度效果较差。针对该问题,提出可再生能源电力系统负荷平衡化分散调度方法研究。根据动态负荷平衡系统结构,建立单区域考虑多重不确定性负荷平衡化分散调度模型,并描述负荷在时间段内的变化值,以此确定调度目标函数。在相关约束条件下,使各个负荷预测误差相互独立,保证本区域负荷波动一致,完成多重不确定性负荷平衡化分散调度。在既定联络线功率下保持约束条件不变,通过引入协调优化乘子项,计算第二层下级优化目标函数,实现备用分散协调调度。仿真实验结果表明,该方法具有良好的抗干扰性,调度效果最高可达到99%。     

考虑灵活性与经济性的可再生能源电力系统源网联合规划

传统经济性规划方法无法反映电力系统灵活性,难以满足高比例可再生能源电力系统的规划需求,为此,提出一种考虑灵活性与经济性的多目标源网联合规划方法。分析源荷两侧的灵活性需求,并从功率平衡与功率传输两方面实现电源灵活性与电网灵活性的定量评估。在此基础上,综合考虑电源、线路2种灵活性资源,建立兼顾灵活性和经济性的电力系统双层联合规划模型：上层是规划方案的多目标优化决策,实现源网灵活性和经济性的协同优化;下层是多场景运行模拟,对规划方案的灵活性与经济性进行定量评价。IEEE RTS-24节点系统与IEEE 118节点系统的算例结果表明,所提规划方法能够有效响应并平复可再生能源电源与负荷的不确定性功率波动,提高系统的灵活性以及对可再生能源的消纳能力。     

新型电力系统下需求侧管理机制及发展策略研究

大规模高比例新能源的接入,对电力系统容量保障、新能源消纳带来巨大挑战。将需求响应资源引入电力市场,发挥需求侧资源在促进新能源消纳、保障系统供需平衡等方面的重要作用,实现需求响应与电力市场的有机衔接是未来发展的必然趋势。针对新型电力系统需求侧管理机制,介绍了需求响应内涵与资源类型,研究了以美国、新加坡和英国为代表的国外需求响应发展现状,分析了可供借鉴的经验,提出了新型电力系统背景下中国需求响应发展策略与实施建议。     

基于全生命周期的广义源网荷储一体化的电力系统协调优化配置研究

随着新能源渗透率的提高电网各要素的耦合日益密切,传统规划方法无法实现“源网荷储”的一体化规划及应对规划过程中涌现的不确定性。在此背景下,采用全生命周期评估方法,基于广义源网荷储一体化进行电力系统优化配置。首先,建立了电力系统优化配置模型,主要包含能源系统结构及配置、储能模型、网架结构调整模型。其次,从优化策略的角度,基于全生命周期评估方法综合考虑双碳目标、可再生能源消纳责任指标、能源市场交易等方面对广义源网荷储一体化的碳排放进行评估。最后,利用某区域规划年目标网架构成的算例对所提模型进行验证。结果表明,本文所研究优化配置能够有效促进新能源消纳,降低系统投资成本。     

考虑联络线峰谷差和电网运行效益的综合能源系统规划

针对当前综合能源系统规划未考虑联络线峰谷差对电网运行的影响,提出了考虑联络线峰谷差和电网运行效益的综合能源系统规划方法。以电网全年运行费用和综合能源系统年费用标幺值之和最小为目标,以联络线传输功率为约束,建立了综合能源系统优化规划模型;利用精英保留策略遗传算法和分支定界法求解综合能源系统设备配置及优化调度,采用最优潮流求解计及联络线实际传输功率的电网运行效益。对改进的IEEE 30节点系统进行仿真分析,验证了所提模型的有效性;同时,控制联络线峰谷差率可以降低电网安全运行风险,减少综合能源系统接入带来的电网运行成本。     

新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望

能源转型背景下的电力清洁低碳化将推动传统电力系统向以新能源为主体的新型电力系统发展.新型电力系统中的电力供应保障和安全稳定运行能力将受到高比例新能源的极大挑战,传统电力系统运行模式下单靠电源侧资源已无法满足安全稳定且经济高效的电力供应要求,必须充分挖掘需求侧资源的潜力,由\"源随荷动\"向\"源荷互动\"转变.文中首先阐述了新型电力系统面临的电力安全可靠经济供应新形势,其次研究分析了国内外需求侧资源利用实践,在此基础上,提出了面向新型电力系统的需求侧资源利用关键技术,并从资源开发重点、运行管理、市场机制、政策措施、商业模式5个方面对中国新型电力系统需求侧资源利用进行了展望.     

中国电力系统发展运营面临的挑战和对策

“十三五”及未来一段时期,中国经济长期处于新常态阶段,能源供需格局深刻调整,市场化体制机制不断完善,电力发展面临新机遇新挑战。基于中国未来一段时期电力供需总体宽松、新能源占比持续提高、市场化改革取得突破等边界条件,从电力供需的不确定性、煤电功能定位、新能源并网消纳、系统安全稳定运行、市场化运营等方面分析了电力系统发展运营所面临的一些问题,剖析了原因,并提出有关对策建议。     

考虑灵活性供需平衡的输电网扩展规划

随着可再生能源的大规模并网,其时空分布特性和不确定性将改变电力系统原有的运行方式,传统电网规划已无法适应当前多重不确定性影响下的电力系统需求。灵活性指标能够量化电力系统应对不同时间尺度下不确定性的能力,以消除或减小其带来的负面影响,对电力系统安全稳定运行具有重要意义。从灵活性出发,兼顾灵活性供需平衡,考虑网—源协调,建立电力系统灵活性评估指标,综合评价电力系统对不确定因素的耐受能力。基于灵活性评估指标,提出了一种考虑灵活性供需平衡的输电网双层规划模型。采用改进混沌交叉变异遗传算法求解最优规划方案。通过对Garver-18节点系统的仿真,分析证明了所提指标与规划模型的有效性和可行性。     

基于CUME模型的电网资产效率分析方法深化研究及应用

市场化改革背景下,电网资产利用效率受到了更多的关注。提出了一种基于系统约束下电网资产效率上限估计值(constrained utilization maximum estimation,CUME)的电网资产效率综合模型,在传统利用率指标的基础上,提出CUME、实际利用率、相对利用率等系列综合指标。该模型可统筹考虑电网发展的经济和安全需求,并且计算流程相对清晰。同时,提出模型在电网规划和运行相关业务中的实用化方案,促进在相关业务中统筹考虑电网资产效率,发挥指导作用。最后,通过多个案例对所提出的模型和方案进行了验证。结果表明,该模型可对输配电网规划和运行等业务进行支撑,进一步提高电网发展效益。     

丹麦新能源参与电力市场机制及对中国的启示

中国新能源消纳矛盾突出。随着中国电力市场的建设,如何借助市场手段促进新能源消纳备受关注。其中,新能源如何参与电力市场、电力市场如何平衡新能源波动是关键问题。国外多数新能源富集国家都有成熟的电力市场,在电力市场消纳新能源方面积累了诸多经验。深入分析国外新能源参与电力市场经验将对中国新能源消纳及电力市场建设提供参考。选取丹麦作为欧洲经验的代表,研究丹麦新能源参与电力市场的机制以及对中国的启示。首先分析了丹麦电力系统及新能源发展情况,其次介绍了丹麦电力市场框架和相应规则,在此基础上研究了丹麦新能源参与电力市场的机制,最后结合中国新能源政策和电力市场建设,提出了对中国的启示。     

考虑功率互济的多区域电网储能系统联合优化配置

在新能源并网规模逐步提升的背景下,针对广域互联电网的多储能规划问题,建立考虑区域电网互济的储能系统联合规划优化配置模型.首先,建立多区域电力系统的网络等效模型,以刻画多区域互联系统的功率互济关系,并提出多区域系统的机组启停安排方法,计算不同区域的机组日内启停方案.其次,针对互联电网的多区域储能协同规划问题,建立计及功率互济的多区域储能联合双层优化配置模型.模型外层以多区域新能源总弃量最小为目标,优化计算各区域的储能配置;内层以区域间传输功率与区域注入功率的波动量最小为目标,以获得火、储以及新能源的最优出力方案.然后,利用全场景近似网损和联络线综合利用率,实现多区域储能规划方案的效益评估,实现储能投资价值的量化.最后,通过算例分析验证所提模型及方法的有效性.算例分析表明,所提模型可充分兼顾各区域新能源消纳要求,有效提升全网消纳指标,节约储能系统投资,可应用于广域互联电网的储能系统协同规划.     

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...     

电网与可再生能源协调发展研究

可再生能源的开发利用为电力工业的节能减排提供了重要途径,也为电网发展带来了新的机遇和挑战。重点研究分析了可再生能源（特别是风电）开发利用与电网发展和改造、节能发电调度及需求侧管理等方面问题。     

高比例可再生能源电力系统关键技术及发展挑战

随着高比例可再生能源并网以及高压直流馈入,频率响应能力不足导致了电网对灵活性调节资源需求也随之增加。针对华东某省受端电网进行多维度运行瓶颈分析,首先引入运行限制指标量化描述影响系统功率平衡和安全运行的多维度运行瓶颈,考虑旋转备用容量和快速调频备用容量等多维度约束建立了电网运行瓶颈识别模型;然后将识别的瓶颈场景根据其相应的运行限制指标进行归纳,并计及不同瓶颈场景对储能持续时间要求,结合技术经济性参数比较各类瓶颈消除方案的相对经济性,得到储能的经济性应用场景及储能需求结论。最后通过算例表明电化学储能技术在消除快速调频备用容量瓶颈和调频容量瓶颈2种场景的经济性优于抽水蓄能和常规机组。

     

基于时序运行模拟的新能源配置储能替代火电规划模型

随着风电、光伏自身成本不断下降,经济性上逐步具有替代火电的条件,同时,随着风电、光伏替代火电规模的增加,系统需要引入储能来应对系统不断增强的净负荷波动.为更加科学地量化评估新能源配置储能替代火电的经济性和规模,首先建立计及电力系统灵活性需求、基于精细化时序曲线运行模拟的电源和储能联合优化规划模型,以系统总成本最低为优化...     

太阳能光热发电并网运行及优化规划研究综述与展望

光热发电是新兴的新能源发电技术,近年来得到了广泛关注,即将迎来高速发展。相比传统的风电、光伏发电技术,光热发电拥有与常规机组相媲美的调节特性,能够实现     

美国可再生能源特征及其面临的技术挑战

以风能为基础介绍了美国可再生能源的发展情况,分析可再生能源的特点,给出了当前所面临的电源、输配电和标准等规划问题,并分析了可再生能源并网的频率和电压等运行问题。总结了美国发展可再生能源的措施和成果,认为中国发展可再生能源,必须研究提高可再生能源的利用率、能源供应的预测精度,以及电压稳定性等问题。     

德国电网规程对风机联网及运行的要求

讨论德国电网规程关于风机的一些规定。在风电机组被大量应用的同时，几千MW的风电损失成了德国电力系统中的现实场景。问题的关键是电网故障时如何保证风机仍能连在电网上，即只要联网点的电压在15％Un以上风机和风电场就不允许解列。此外，在电网故障时风电机组应根据瞬时电压的情况提供一定的无功。而且，风机必须快速返回至正常操作。风机必须承受的频带为47，5～51．5Hz。对于德国网调而言，他们希望将来大型风电场应该象常规发电厂一样调度运行。     

新能源电力系统用户需求响应复杂适应行为研究

实施需求响应(demand response,DR)可有效消纳可再生能源,平衡新能源电力系统电量供应和需求。首先,分析了需求响应过程的复杂适应系统特征,描述了需求响应复杂交互过程;其次,构建了包含主体对象和环境对象的需求响应过程集成模型,定义了各构成对象;最后,结合多主体系统建模方法构建了用户主体响应行为模型,从主体行为的角度描述了需求响应过程。通过文章的研究,可为实施需求侧响应提供辅助决策,为用户需求响应的研究提供了新思路。