特约主编寄语

正随着可再生能源的快速发展,特别是以风电和光伏发电为代表的大规模可再生能源的开发和利用、以及以远距离传输可再生能源到负荷中心为主要目的的直流输电通道建设和投运,电力系统已呈现高比例可再生能源接入交直流混联电网的特征和发展趋势。高比例可再生能源、交直流混联电网与多类型负荷的协同优化运行已成为电力系统实际生产运行和工业界、学术界普遍关注的热点问题,具备重要的理论研究和工程实用价值。     

浅析分布式电源和微电网应用

进入21世纪以来,世界能源供应、能源安全、能源效率、能源环境等问题日益凸显。改善能源结构、提高能源效率,保障能源供应的安全性、经济性、可持续性是人类面临的重大挑战。为应对上述挑战,实现能源可持续发展,各国政府极其重视新能源、可再生能源的开发和利用。目前,我国新能源发电呈现出大规模集中开发、高压输送、大规模消纳与分散开发、低电压接入、就地消纳并举的发展趋势。前者为大型电站,后者为分布式电源。分布式发电是充分开发和利用可再生能源的理想方式,是大电网远距离传输电能的有效补充,是在用电侧就近利用太阳能、风能、生物质能等可再生能源的发电/供能方式。     

特约主编寄语

正全球能源系统正在加速迈向绿色低碳的未来,可再生能源(尤其是风能和太阳能光伏发电)的发展速度和规模不断增加,高比例可再生能源电力系统正在成为现实。然而可再生能源固有的波动性给电网稳定性带来了潜在的威胁,高比例可再生能源电力系统的规划、运营和监管面临严峻挑战。在此背景下,对现有     

大规模光伏发电对电力系统影响综述

人类对能源安全的担忧和环境恶化的焦虑,使得充分利用可再生能源已经成为全球共识。以太阳能、风能为代表的大规模可再生能源并网发电已经成为新型电力系统不可阻挡的发展趋势,对电力系统深层次的影响正在凸显,各国学术界和工程界均给予极大关注。该文的目的,在于综述国内外大规模光伏发电研究现状,探究光伏发电与电力系统间交互影响的因素,提炼存在的学术和工程问题,理清下一步研发思路。论文从电力系统规划、仿真、调度、控制角度,重点讨论了大规模光伏系统的建模与仿真、大规模光伏接入对系统动态和稳态特性的影响、大规模光伏外送及消纳的关键技术分析;同时,根据作者观点,分类提出了可进一步研究的重点内容,供读者参考。     

碳中和目标下,微电网的绿色畅想

消纳能力提升,微电网推动可再生电力发展 能源枯竭和环境保护的双重压力,驱动电力行业将未来发展重心转向清洁的可再生能源.能源经济正在经历变革性的转型,以太阳能和风能为代表的绿色可再生能源发电量比例逐年增加,可再生能源利用更加分布化,产消者界限日益模糊.微电网技术可充分促进可再生能源与分布式能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,为高效利用新能源电力提供了重要的技术方向.     

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。     

高比例可再生能源电力系统的马尔科夫短期负荷预测方法张涛,顾洁

高比例可再生能源并网将成为未来电力系统的基本特征,可再生能源发电技术的持续发展和可再生能源价格补贴机制与市场化消纳方法结合,为主动负荷的时段转移特性提供技术支持与利益驱动。双重推动下使得负荷需求与可再生能源出力间的相关性增强,提出了考虑可再生能源出力因素的短期负荷组合预测方法,引入负荷需求与可再生能源出力的相关性以改善高比例可再生能源电力系统短期负荷的预测效果。应用交叉谱方法以凝聚谱值刻画负荷需求与可再生能源出力的相关性,将负荷与可再生能源出力数据序列离散化后形成2条马尔科夫链,结合马尔科夫误差修正建立了高比例可再生能源电力系统下考虑可再生能源出力因素的短期负荷组合预测模型。将预测模型应用于某实际电网,预测结果表明,所述方法提高了预测精度,能较好地解决高比例可再生能源电力系统的短期负荷预测问题。     

考虑风电不确定性的互联电力系统鲁棒经济调度

实现可再生能源的大规模利用和共享是能源互联网的主要目的。将可再生能源转化成电能,实现了对可再生能源的利用;通过输电网对电能的远距离传输,实现了可再生能源的大规模共享。本文针对输电网,提出一种广域协调消纳大规模新能源发电出力的策略,实现可再生能源广域内的大规模共享。并运用鲁棒优化技术,有效控制新能源出力不确定性给电力系统带来的影响。首先,给出了一种“传统关口调度结合风电消纳”的联络线调度模式,将日前联络线功率调度计划分为计划值和调整值;其次,建立两阶段零和博弈模型;最后,针对所建博弈模型,提出一种改进的“非线性割平面”算法进行求解。算例分析结果表明,所提出的新能源广域协调消纳策略能够在保证互联系统鲁棒性的同时提高互联系统的经济性。     

“2014中国风能太阳能并网会议”征稿启事

正2014年8月7—8日"2014中国风能太阳能并网会议"将在北京举办。会议将为广大从事可再生能源发电及并网工作的科研、管理、技术工作人员提供便利高效的可再生能源并网技术国际交流平台,探讨大规模风能、太阳能接入对电力系统分析、运行、调度与安全稳定的新挑战,推动以风能、太阳能为代表的可再生能源发电及并网领域科学技术的发展及应用,促进我国大规模可再生能源并网问题的解决。会议由国家能源大型风电并网系统研发(实验)中心、国家能源太阳能发电研发     

多能互补集成系统的研究

采用多能互补是促进风能、太阳能等可再生能源消纳的重要途径,文章以某300 MW燃煤发电机组为基础,开展多能互补集成发电系统技术改造设计,围绕多能互补集成发电系统的熔盐储能系统、光热采集系统、弃电加热系统、光伏发电系统等四个子系统进行技术及经济性分析并给出推荐方案。     

我国发展大规模非水可再生能源发电的前景

分析我国电力需求的发展趋势,并分别详细介绍我国风能、生物质能、太阳能的能源分布特点及其在发电方面的发展现状,指出我国发展非水可再生能源发电的必要性和可行性.在各类非水可再生能源中,生物质发电规模小,以综合利用为主;风力发电技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景,应是近期发展的重点;随着光伏发电成本的下降及效率的不断提高,太阳能光伏发电有望在未来的能源结构中占有重要的地位.     

考虑就地消纳与外送相协调的可再生能源生产模拟

为了实现高渗透率间歇性可再生能源就地消纳与外送相互协调,通过分析可再生能源出力与负荷的相关性,建立可再生能源机组生产模拟计算模型。同时优化考虑电网安全约束的不同电源开机组合,开展电力系统生产模拟研究。基于可再生能源就地消纳和外送通道建设综合考虑后的经济性为约束的模型函数,确定各个间歇性可再生能源的消纳电量、外送电量和弃电电量,从而使得电网系统能够获得在就地消纳和外送相协调运行模式下的最优综合效益。最后通过算例及仿真结果对所提的模型进行验证。     

风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势

阐述风能和太阳能是丰富清洁的可再生能源,风力发电和太阳能光伏发电是重要的后续能源,将为能源结构调整和环境保护做出巨大贡献。介绍国内外风能与太阳能资源,分析国内外风力及太阳能光伏发电现状,论述其发展趋势及需要解决的问题。针对风能与太阳能的特点,指出风力与太阳能互补发电比单一发电方式更优越,并介绍风力与太阳能光伏互补发电的研究现状及进一步发展所要做的努力。     

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。     

计及P2H的电-热互联综合能源系统概率能量流分析

电转热(P2H)技术可以平抑分布式可再生能源发电功率波动,促进光伏发电的消纳与电-热互联综合能源系统的协同运行。建立了含光伏的电-热互联综合能源系统概率能量流模型,采用Nataf变换对相关非正态的光伏输入随机变量进行抽样,并与拉丁超立方采样相结合,定量评估P2H对电力系统和热力系统概率能量流的影响。实际巴厘岛的算例分析结果验证了所建立模型的有效性。在含光伏的电-热互联综合能源系统中,P2H可促进分布式可再生光伏的消纳,并有效增强系统的安全性。     

2018年能源互联网关键技术分析

新能源发电技术、大容量远距离输电技术、先进储能技术、先进信息技术等能源互联网关键技术分析,可为行业发展提供支撑。新能源发电技术 新能源不仅包括风能、太阳能和生物质能等传统可再生能源,还包括页岩气和小堆核电等新型能源或资源。新能源发电技术包括各种高效发电技术、运行控制技术、能量转换技术等。在新能源发电技术方面,研究规模光伏发电技术和太阳能集热发电技术、变速恒频风力发电系统的商业化开发,微型燃气轮机分布式电源技术,以及燃料电池功率调节技术、谐波抑制技术、高精度新能源发电预测技术、新能源电力系统保护技术;研究动力与能源转换设备、资源深度利用技术、智能控制与群控优化技术和综合优化技术。     

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。     

光伏电站并网消纳能力评估及对策探讨

<正>我国的太阳能光伏电站呈现出"大规模集中开发、中高压接入"与"分散开发、低电压就地接入"2种形式共同发展的趋势。集中式光伏电站大多在中高压输电系统并网,供给远距离负荷。由于选址更加灵活,光伏发电出力稳定性有所增加,运行控制较为灵活,相对于分布式光伏,可以更加方便地实行无功和电压控制,参加电网调频也更为容易实现。     

发达国家新能源利用靠政策扶持

在德国、日本、美国等发达国家，由于政府采取给予补贴的扶持政策，光伏发电产品已经开始大规模应用，市场前景非常好。以德国为例，2001—04，其《可再生能源法》生效后，德国公司大量从中国进口太阳能电池板，以满足其国内太阳能发电市场的巨大需求。目前，德国以风能、太阳能为主的可再生能源的产量已占到其全部能源需求量的6．4％，超过了核能5．7％的比例。     

基于系统灵活性的日前高比例可再生能源消纳分析

可再生能源的并网容量逐年扩大,高比例可再生能源接入系统后将对电力系统的运行稳定性带来挑战,故应研究高比例可再生能源并网后的优化调度方法。首先分析了系统的灵活性资源调用成本,其次构建了考虑灵活性资源响应的可再生能源消纳动态优化调度模型,并采用动态最优潮流算法求解,通过考虑源-网-荷-储等多种灵活性资源,研究高比例可再生能源并网后的系统调度运行情况。最后,通过IEEE 39 节点系统对提出的优化调度方法进行了验证和测算。算例结果表明通过电力系统中的灵活性资源响应,可以提高可再生能源的消纳电量,并降低系统的失负荷风险,提高电力系统的安全运行水平。