基于时序生产模拟的电网新能源跨区域消纳评估

目前,随着技术的发展,中国电网对新能源发电的需求量越来越大。但新能源发电的随机性和波动性严重制约了电网对其的消纳。因此,基于时序生产模拟的方法进行电网新能源跨区域消纳评估研究,同时,在新能源消纳时,考虑了风电和光伏发电的输出特性、电网约束条件和跨区域电力交换、火电水电出力特性等因素,最后基于粒子群优化算法计算最优消纳值。通过仿真实验分析,该消纳评估方案具有较好的消纳能力。     

山东电网新能源消纳关键措施分析及综合评估

在“双碳”目标下,山东省将进一步加快能源转型步伐,建设新型电力系统。然而,在山东省新能源快速发展的同时,新能源消纳问题日益凸显。以山东电网为分析对象,开展新能源消纳关键措施研究。分析了山东新能源消纳现状,总结了新能源消纳问题的机理,在此基础上归纳影响新能源消纳的关键因素。针对这些关键因素,系统性地提出了促进新能源消纳的各项措施。以山东电网2025年规划数据为基础场景,利用时序生产模拟方法对这些措施进行量化分析,为合理制定新能源消纳措施提供决策支撑。     

新型电力系统背景下新能源送出合理消纳率研究

  目的  大规模新能源渗透是未来新型电力系统的重要特征,新能源高比例消纳和电力系统的安全经济高效运行之间存在一定矛盾,从系统整体经济性角度出发,提出了一种新能源送出合理消纳率的计算方法。  方法  该方法以新能源接入的增量总成本最低为目标,综合考虑了电网消纳成本、新能源弃电成本和环保成本等,系统研究了合理消纳率关键影响因素。  结果  通过实际海上风电、陆上风电及光伏等算例验证了该方法的有效性,并通过多算例的集中探索,总结新能源送出合理消纳率及送出方案选择的一般性规律。  结论  所提方法为未来高比例新能源接入下的电网规划提供新思路,为指导后续新能源接入系统、调度运行等提供了重要参考。     

一种基于实际数据驱动的新能源出力对电网线损影响评估方法

以风电、光伏为代表的大规模可再生能源接入对电网线损评估及降损管理工作带来了较大挑战。提出一种基于实际运行数据驱动的新能源出力对电网线损影响分析方法,首先根据输电线路典型模型对输电线路线损进行分析,将其表示为输送有功功率的二次多项式函数,然后将其扩展到全网,并据此构建了全网等值线损评估模型;对于等值线损模型中的未知参数,提出基于实际运行数据拟合的模型解析方法。最后,以某省级电网为例,对所提线损评估模型误差、不同发电类型线损率灵敏度因子及新能源出力对线损影响等进行了分析,对所提模型的有效性进行了验证。     

基于时序的新能源跨区域消纳评估方法研究

为解决新能源单地区消纳率低的问题,综合考虑风电、光伏的出力特性、网架约束和跨区电力交换等因素,建立用于研究跨区域的电网年度下新能源时序消纳优化模型.通过粒子群优化算法、罚函数及可行化调整机制求解出各地区最大可消纳新能源电量以及跨区联络线传输电量.最后基于某省跨区电网实际数据分析,跨区电力交换能够更充分的消纳新能源电量,...     

考虑新能源消纳的储能优化配置方法研究

为了有效提高风电利用率,在储能优化配置成熟的基础上,考虑供需平衡的特点,对各种能源形态进行合理整合和统一规划配置。首先,考虑到储能系统的需求,建立了灵活的供需模型;其次,根据柔性供需模型,设定风电与储能系统的联合供需平衡裕度,对储能进行优化配置。仿真结果表明,该配置方法可以有效弥补原有能源系统单独规划、独立运行的不足,打破能源壁垒,提高能源利用效率,优化能源系统结构。     

基于数据驱动的新型电力系统潮流分析方法

为满足未来新型电力系统高精度实时潮流分析的需求,提出一种基于数据驱动的新型电力系统潮流分析方法。该方法可充分利用现有的海量数据,并应用数据驱动技术进行电力大数据挖掘。首先,基于传统潮流分析模型与源-网-荷运行特点,构建表征潮流分析的输入和输出特征;其次,根据系统规模及数据复杂度,在传统全连接深度神经网络基础上,选择部分隐含层进行随机失活设计,以提高深度学习的泛化性能;最后,基于某供电局110 kV电网历史运行的15 min级颗粒度数据,对设计的网络进行模型训练,并验证了数据驱动算法的有效性和可行性。     

基于网络安全稳定约束的新能源消纳能力评估方法

多直流馈入和新能源高比例渗透的背景下,考虑新能源出力随机性以及系统网络安全约束,准确评估电网新能源最大消纳能力,对促进新能源消纳具有重要意义。因此,该文提出一种基于网络安全稳定约束的新能源最大消纳能力评估方法。综合考虑发电机组调节特性、多直流调节功率等因素对新能源最大消纳能力的影响,采用概率分布离散模型描述新能源分布的随机性,建立以电网静态电压稳定和发电机出力等约束的新能源消纳能力计算模型,并通过离散概率运算,实现新能源并网多场景状态模拟,求解新能源最大消纳功率的离散分布,进而计算多场景运行的新能源最大消纳容量。最后,利用改进IEEE 39节点系统进行多场景仿真分析,仿真结果表明,所提方法有效反映多场景运行状态下新能源消纳能力。     

面向大规模新能源消纳的火电机组平行控制

为保证电力系统大规模新能源消纳过程的安全、经济和环保性能,进一步提高电厂智能化水平,基于数字孪生和平行智能理论,构建了火电机组平行控制系统。首先,基于典型火电机组类型,融合动态特性建模和智能控制等关键技术建立人工控制系统,并依托人工控制系统进行计算实验和统计评估,选取最优动态特性模型及控制方法用于实际物理发电过程的智能运行指导,以便系统性能寻优;然后,通过人工控制系统与实际系统的平行执行和反馈校正,提升火电机组的灵活、智能调节能力。结果表明：基于所设计的平行控制框架,机组在30%～100%宽负荷运行工况下,平均建模误差小于0.5%,且负荷调节过程中最大偏差小于额定值的1%,运行灵活性显著。     

新型电力系统中促进新能源消纳的电力现货市场交易机制研究

为解决现货市场建设中新能源参与市场化交易与保证性消纳难以统筹兼顾的问题,提出改进的现货市场交易机制。改进机制中新能源与火电机组同等参与市场竞价,在产生弃电时启动发电替代机制,由报价较高的火电机组出让发电空间给弃电新能源。通过对节点电价出清机制下的替代实施方案进行分析,设计价格结算机制对参与替代的火电机组予以补偿,使替代双方权益均得以保障。通过算例分析,验证了设计机制的有效性。     

新能源发电消纳瓶颈的解决措施探讨

大力发展新能源被认为是显著降低碳排放不可或缺的手段,但新能源发电输出的波动性、间歇性,以及季节、地域分布的不均衡性,导致其在上网、跨地域输送和消纳方面变得越来越困难。地方政府配套储能等前置条件也提高了新能源电站的初始投资。因此,亟需提出促进新能源健康发展的方案,以破解当前新能源发电的消纳瓶颈。结合新能源发电的发展背景、相关技术状况及国内外的发展趋势,从生产侧和用能侧适应性改造、积极支持相关技术研发和工程示范、拓展终端利用形式、拓宽新能源输出通道等多个方面提出了破解新能源发电消纳瓶颈的方案和措施,以期为相关政策、规划的制定提供参考。     

大数据驱动的我国新能源汽车需求分析

文章基于网络搜索大数据,以新能源汽车为例,结合统计学和计量经济学理论与方法,利用斯皮尔曼相关系数、协整检验和格兰杰因果关系,检验分析了搜索指数与新能源汽车实际需求之间的关系。以新能源汽车历史销量作为单一变量建立自回归滑动平均模型(ARMA),并与加入了搜索指数的向量自回归模型(VAR)进行比较。结果表明,加入搜索指数的预测模型相较传统的预测模型,在样本期内和样本期外的预测精度分别提高了11.69%和14.95%。该模型只需利用前4个月的新能源汽车销售数据和网络搜索大数据,就能够准确地预测下一个月的需求,在提高预测时效性的同时,也为个人、企业和政府决策提供可靠的依据。     

基于新能源消纳的高温电解制氢系统建模与控制方法研究

基于新能源随机波动以及低温电解制氢系统转化效率较低且无法切换到发电状态,提出一种高温电解制氢变负载情形下的高效最大产氢点多模型优化控制方法。首先构建计及辅助设备在内的高温固体氧化物电解系统整体协同运行的多能耦合优化模型,分析其影响系统电解的工作温度、电流强度、物料流速等诸多因素并导出高能安全产氢率;其次,在PID控制的基础上,给出一种既能实现变负荷同步准确跟踪产氢轨迹和优化电网调控需求,又能最大优化产氢效率的自适应时变线性变参数模型预测控制方法;最后,通过算例仿真验证所提方法较PID控制电解系统升温速率快,过渡时间短,电解电流、水蒸气流速、H₂流速、电炉功率都能平稳过渡至稳态点,具有一定的理论和实用价值。     

适应大规模新能源消纳的网源协调系统控制优化研究

光伏发电、风电等新能源出力的波动性和随机性会造成发电系统输出功率随机波动,加重电网频率的调节负担,同时大规模新能源接入电力系统,会替代部分常规机组,进一步削弱电网的调频能力。首先阐述了大规模新能源并网后对电力系统频率响应的影响及电力系统对调频的需求,然后从光伏发电、风电等新能源,需求侧资源,储能系统等参与调频以提高电网调频能力方面进行了综述分析。结论表明,光伏发电、风电等新能源参与调频,需求侧资源与适当容量储能合理参与调频市场是提高电网调频能力的有效方法,随着调度技术的日益成熟、储能成本的降低,针对电网调频进行研究将具有更高的实际应用价值。     

数据驱动的高比例新能源发电集群分布式电压控制

大规模分布式新能源发电接入引起的电压越限和网损升高问题给主动配电网的安全稳定运行造成了巨大挑战.特别是中低压配电网中的新能源发电集群模型参数精确性有限,将影响传统基于模型的配电网电压控制方法效果.为此,提出了一种基于数据驱动的高比例新能源发电集群分布式电压控制方法.首先,基于集群海量运行数据采集,通过Koopman方法...     

计及动态碳排放对新能源消纳市场的价格研究

通过丰富电力市场交易方式,可有效提高新能源消纳水平。针对现有电力市场无法有效控制碳排放的特点,提出计及动态碳排放的电力市场出清方法,将火电碳排放成本动态传导到电价中,从而使部分发电权向新能源转移。同时,当发生弃能时,对弃能机组引入价格因子替换报价,进行电力市场二次出清,深度促进新能源应发尽发,以激励相容机制平衡发电权转受让方收益。采用改进的IEEE 30节点系统进行仿真验证,提出的电力市场交易机制能有效降低火电机组的碳排放并促进风光消纳,验证了该方法的有效性。     

电动汽车参与受阻风电消纳的源荷优化控制方法

大规模的电动汽车负荷可增加电网系统的调峰能力,消纳受阻风电。文章首先根据系统负荷和风电出力特性分析其受阻原因;其次,通过对电动汽车充放电特性、可时移特性和SOC模型的分析,建立了电动汽车充放电模型,并提出相应策略;然后,以电动汽车消纳后的风电剩余受阻量最小为目标,建立电动汽车参与受阻风电消纳的源荷优化控制模型,并利用差分进化算法对模型进行求解;最后,以某地区电网实际数据进行仿真计算,验证电动汽车参与受阻风电消纳协调控制的可行性与有效性。     

大数据在智能电网领域的应用

摘要： 近年来,世界各国都开展了智能电网的研究工作。智能电网的最终目标是建设成为覆盖电力系统整个生产过程,包括发电、输电、变电、配电、用电及调度等多个环节的全景实时系统。而支撑智能电网安全、自愈、绿色、坚强及可靠运行的基础是电网全景实时数据采集、传输和存储,以及累积的海量多源数据快速分析。因而随着智能电网建设的不断深入和推进, 电网运行和设备检/监测产生的数据量呈指数级增长,逐渐构成了当今信息学界所关注的大数据。主要阐述了大数据在智能电网中的应用领域及面临的挑战,为今后大数据在电网领域中的应用提供借鉴。     

基于数据驱动的电网弹性分析

随着可再生能源融合到传统电力系统中,电力系统的惯性显著降低,从而使系统对运行过程中受到的扰动非常敏感.本文提出了一种基于扰动的惯性估计方法,揭示了可再生能源对系统惯性的影响.然后,本文利用高斯过程回归方法对受扰动后的电力系统动态过程进行预测.大量实验表明,数据驱动的方法有效地估计了系统的惯性,并预测了受干扰后电网的动态...     

基于电网聚合模型的新能源接纳能力评价与分析

随着以风力发电、光伏发电为代表的可再生能源的飞速发展,可再生能源在电力系统中的装机容量与日俱增。当风电和光伏电源占系统总电源装机比例较小时,电力系统能够充分接纳风电和光伏并网发电;而当风电和光伏达到一定规模后,其出力的间歇性、波动性,使其对系统的影响不可忽视,有必要对可再生能源的接纳能力进行研究。以某地区的历史负荷、可再生能源出力为基础,给出负荷曲线及新能源出力曲线,并基于电网聚合模型,对该地区电源规划的合理性进行评估,在评估的基础上对该地区可再生能源消纳能力极限进行研究。