特约主编寄语

正由于能源资源与负荷呈逆向分布,用电需求不断增加,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电网稳定控制的难度;发电侧新能源的随机性、用电侧负荷的不确定性,加剧了电网运行潮流的多变     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电网稳定控制的难度;发电侧新能源的随机性、用电侧负荷的不确定性,加剧了电网     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电网稳定控制的难度;发电侧新能源的随机性、用电侧负荷的不确定性,加剧了电网运行潮流的多变性,增加了运行调整控制的难度;交直流混联,大量电力电子设备的应用,电磁暂态与机电暂态交织,交流网络与直流系统耦合,增加了受端直流落点密集地区多回直流同时闭锁的风险,等等。     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

<正>由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构     

主动配电网的6个主动与技术实现

提出了主动配电网(active distribution networks,ADN)的6个主动,即电网公司侧的主动规划、主动管理、主动控制与主动服务及用户侧的主动响应和分布式可再生能源发电侧的主动参与。在电网公司侧,强调对分布式可再生能源进行主动规划、对分布式发电进行主动管理和控制、对上级电网和用户提供主动服务。电网公司的主动规划、主动管理和主动控制可以在确保电网安全稳定运行的条件下,增强对分布式可再生能源发电的消纳能力;主动服务可以为配电网创新商业模式、扩展业务领域提供新的机遇。在用户侧,强调广大用户在力所能及的范围内,承担节能减排的责任,积极响应各种不同形式的需求侧激励措施。在分布式可再生能源发电侧,应充分考虑分布式发电机组对电网的影响,强调发电机组应积极采用有功功率控制和无功电压调节技术,主动参与电网的调度运行。基于上述分析讨论了主动配电网的技术实现,包括规划运行一体化的规划技术、充分考虑高渗透率光伏发电接入的运行控制技术、鼓励用户积极参与节能减排的需求侧响应技术和分布式可再生能源的功率控制技术。     

新能源发电协同参与配电网无功优化控制技术

新能源发电高比例接入配电网引起电网电压波动，线路无功传输带来高损耗增加运行成本。利用新能源发电设备具备的无功控制能力，对区域分层内新能源发电进行聚合建模，收集新能源发电无功资源裕度和系统阻抗特性，同时采集区域分层变电站母线电压，制定新能源发电聚合参与配电网分层电压控制策略，分配最优无功控制指令控制新能源发电无功出力，实现区域内无功电压最优控制，提升新能源发电资源利用率，平抑新能源发电接入电网引起的局部电压波动。进行了现场测试，结果验证了方案的有效性，新能源发电聚合参与配电网无功控制响应速度小于170 ms。     

特约主编寄语

<正>随着新能源发电、电网互联和特高压交直流混合跨区输电的快速发展,以及大量新元件、新技术的广泛应用,电网消纳可再生能源发电的能力和大范围优化配置资源的能力大大提高。同时,电网运行特性也发生深刻变化,给大电网的安全稳定运行带来新的挑战,对电网运行控制技术提出了新要求。在特大电网的运行与控制领域,中国的研究和应用成果一直处于国际领先地位。近年来,特高压大电网运行控制技术的研究更是得到了广大科技工作者的极大关注。为此,《电力系统     

能源转型下的未来交流和直流联合运行模式及发展趋势探讨

随着全球能源向低碳化转型,电力系统“源”、“荷”特性发生深刻变化。“源”侧加速向新能源发电为主导方向发展;同时,电能替代的推进使“荷”侧规模及特性产生本质改变。生产与消费环节的双重变革,为传统的电网形态带来了巨大挑战。该文从支撑能源转型需求出发,基于交流系统和直流系统自身技术特点,探讨如何构建适应于未来电网发展的交流和直流联合运行形态。首先,概述交流和直流的本征特性,分析两种技术的适用范畴;其次,针对高比例新能源、灵活负荷等接入电网带来的电力平衡、系统稳定、谐波谐振等关键问题,阐明不同交流和直流组合形态的解决或改善效果;最后,针对不同区域的应用场景,提出未来交直流联合运行模式的发展路径,为“双碳”目标下新型电力系统的构建提供参考。     

风光并网对河南电网系统稳态影响

大规模风光发电并网是未来电网发展的必然趋势,然而,风光发电功率的强间歇性与随机性势必会对电网的稳定运行和优化控制带来影响。以河南电网冬季大运行方式下的规模风电、光伏电源联合接入电网为研究背景,利用连续潮流法,计算在新能源发电接入系统后的区域电网潮流分布;考虑区域电网未来发展趋势,逐步增加新能源的渗透率,对系统内多类型节点电压越界情况分析,判断区域内电压薄弱节点,并计算系统风电与光伏发电的最大消纳量;应用P-V曲线潮流分析方法测算出电压稳定极限及对应的有功功率,得到不同渗透率下系统所对应的静态电压稳定性;同时结合日负荷曲线,分析在目前状态下及所计算的最大渗透率下,系统任一时刻各中枢点电压水平。结果表明:在目前及新能源最大渗透率下,系统各节点电压值均处于正常范围。     

考虑源网荷储协调互动的配电网无功优化

无功电压控制是保障电网安全稳定运行的基础,高比例新能源发电是新型电力系统的主要特征,挖掘新能源发电、储能以及柔性负荷等柔性可控资源的无功电压潜力能有效保障新型电力系统安全稳定运行。文中提出了一种考虑源网荷储互动的配电网无功电压控制方法,从负荷需求侧响应出发基于市场实时电价信息以负荷转移成本和用户购电成本为基础实现价格驱动需求响应的负荷平移策略;利用储能系统协调新能源发电出力和负荷平移规则,构建综合考虑源网荷储互动的配电网无功优化模型。通过调节无功补偿设备、储能充放电策略协调新能源出力,在满足负荷需求侧响应需求的基础上达到系统无功电压的最优控制。通过改进的IEEE33节点系统仿真分析,实验结果表明通过源网荷储的充分互动能够有效提高系统无功电压调节能力,实现配电网安全、经济运行。     

UPFC接入大电网新能源系统的综合输电控制技术

随着新能源发电的迅速增加和能源供需广域平衡需求的日趋迫切,含新能源的大电网对柔性交流输电技术(FACTS)提出新的更高要求。在总结新能源发电背景和储能、MMC、WAMS等新兴技术的基础上,分析新能源的发电特性,对UPFC等FACTS接入电力系统的输电控制技术进行全面总结。针对UPFC接入新能源系统的潮流、稳定运行、电能质量等控制问题,提出了大电网新能源系统的关系结构模型及解决问题的思路,并指出UPFC控制技术与储能技术、新能源功率预测技术相结合,是减少因新能源发电并网而增加旋转备用容量投资的有效途径及重要方法。     

新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望

化石能源短缺和节能减排的双重压力促使中国能源发展方式亟待转型调整。随着新能源发电的规模化并网应用,传统电网正在逐步向着新能源电力系统方向演变,并对其运行控制带来显著的影响。作为一类虚拟可控资源,在新能源电力系统中考虑需求侧响应(DR)可有效克服新能源发电的间歇性问题,提高电网对新能源的利用效率,实现源荷互动与协同增效。文中首先简要介绍了新能源电力系统的基本特征及内涵理念;其次,根据资源的分类及特点,总结了不同类型DR对新能源电力系统的潜在贡献及作用影响;在此基础上,从规划、运行、控制、评价这4个维度对新能源电力系统中DR问题的研究情况进行了总结,并就上述领域值得进一步关注的研究方向给出了相关建议;最后,结合当前国情,对推动新能源电力背景下DR应用及其保障机制建设提出了一些建议。     

促进清洁能源消纳的全网一体化发电计划模型及求解

随着特高压交直流通道和大型能源基地的快速发展,中国电网表现出明显的全网电力电量平衡一体化特征,对现有分省平衡、各级调度弱耦合的现有调度计划业务模式提出了新的挑战。为此,文中提出了一种适用于工程实践的综合考虑发电侧多元能源发电互补特性、特高压线路输电运行特性、用电侧柔性负荷响应特性的全网发—输—用发电计划一体化优化模型。建立的发电侧多元能源互补模型,可降低清洁能源并网功率的波动性,提升清洁能源消纳;建立的用电侧柔性负荷响应模型,可配合发电侧功率调整,增加消纳清洁电能消纳空间;建立的连接能源基地与负荷中心的交直流输电通道功率模型,可全局考虑送受电网发用电特性,降低电网整体运行成本。基于中国某跨区互联电网系统的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

多态用能与电网间安全稳定的协调控制框架设计

随着新能源发电、电动汽车、微电网、冷热电三联供、大型电热锅炉、地源热泵等大规模接入电力系统,电力系统变成了含冷/热/电等多种用能形态的能源互联网系统,也使电力系统安全稳定运行的同时面临电网侧与用户侧的双重影响,为此提出一种能源互联网背景下多态用能与电网间安全稳定的协调控制框架。首先,简介了电力系统的多态用能,并分析了其特征;其次,从正常态和故障态两个角度构建了多态用能与电网间安全稳定的控制目标;最后,设计了多态用能与电网间安全稳定的协调控制框架,以期为高渗透率新能源消纳提供可行思路。     

考虑安全稳定约束的电网新能源承载能力分析

基于某电网2022年规划数据,分析并确定了在不同方式安排下考虑电压稳定、功角稳定、频率稳定及热稳定等安全稳定约束的电网新能源承载能力,研究影响承载能力的关键因素及制约因素。分析表明：电网的新能源承载能力与常规机组开机水平、旋转备用容量、负荷水平及联络线功率等关键因素呈现强相关性;随常规机组开机容量变化,影响新能源承载能力的制约因素的表现形式也在发生变化;该电网光伏发电接入点较为分散,受电压安全影响,优先考虑光伏发电的风光组合发电方式,能够提升全网新能源总的承载能力,其结果可服务于电网的规划和调度运行。