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。     

无功定价理论在新能源消纳中的应用

文章基于电网无功定价理论和电网稳定约束,结合IEEE14节点的典型接线进行新能源并网的模拟;采用牛顿算法得出新能源并网后导致的有功、无功增量的变化,由此求得各节点的有功、无功成本变化趋势;分析了各电能供应商对改善全网的电压稳定性所付出的无功支撑成本;论证了采用无功定价方法对新能源并网后的无功服务的合理补偿,可起到平衡各方利益的作用,对新能源的就地消纳产生积极的影响。文章可为新能源融入地方电网实现一体化的稳定运营提供市场交易的理论支撑;为制定无功服务定价提供参考;为实现新能源并网后的电力系统安全运行奠定基础。     

电改新形势下新能源消纳市场机制设计

近年来我国新能源消纳矛盾日益突出,在装机容量不断增长的同时,大规模的弃风、弃光问题依然存在,如何通过市场化手段促进新能源消纳是目前亟需解决的问题。应用机制设计理论,针对电改形势下新能源消纳市场不同发展阶段的行业特点与市场化程度,从市场主体、市场类型和组织方式等方面开展新能源消纳市场机制设计,提出了涵盖新能源发电优先权赋予、新能源发电优先权交易及完全竞争市场3个阶段在内的新能源消纳市场建设思路。分析结果表明,所提出的新能源消纳市场机制符合新能源发展需求,可有效促进新能源消纳。     

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。     

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。     

布袋脉冲除尘器在电石炉烟气净化中的应用

随着社会经济不断发展,工业生产和人们的日常生活不断加大了对新能源的需求。为迎合社会发展需求,我国新能源产业发展极为快速。而新能源生产过剩问题是新能源不断发展过程中所必须重视的问题。这些问题在水力发电与风力发电这种新能源发展过程中尤为突出。怎样消纳生产过剩的新能源就成为了当前社会重点关注的问题。鉴于此,本文将从影响新能源消纳的主要原因出发,并对此提出了相应的解决措施。     

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。     

特高压直流送端系统的运行约束及新能源消纳挑战研究

针对特高压直流工程投运后电网特性的变化,分析了电力系统安全、经济运行面临的挑战及可采取的对策.首先在简要介绍直流系统故障的基础上,分别针对有功回退引起的暂态功角稳定问题与无功冗余造成的暂态过电压问题进行了理论分析,并根据陕西电网仿真计算结果进一步说明直流投运后对运行灵活性的制约.然后分析了运行灵活性下降对新能源消纳造成...     

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。     

数据驱动的区域电网新能源消纳受阻因素智能辨识方法

在构建新型电力系统背景下,我国新能源装机容量不断增长,新能源消纳问题愈加严峻。基于机器学习技术,提出一种区域电网新能源消纳受阻关键因素的智能辨识方法。首先基于实际量测数据与工程经验确定受阻因素的集合;然后基于神经网络挖掘受阻因素与新能源受阻量之间的函数关系,进而利用BP-MIV算法计算各个受阻因素对新能源受阻量的贡献度,以此确定导致新能源受阻的关键因素;最后,基于西北某省级电网实际运行数据进行案例分析,结果表明所提方法支持以数据驱动的方式定量分析影响新能源消纳的关键因素。     

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。     

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。     

新能源消纳的问题分析与建议

近几年来,我国新能源发展迅速,而新能源消纳问题也日渐突出。2015年弃风弃光电量达到近几年最高,这种现象主要出现在三北地区。根据大量研究数据,对三北地区的新能源消纳问题以及造成新能源消纳问题原因进行深入的分析,并对如何解决此问题提出建议。数据表明,要想推进新能源的消纳,要加强对电网的建设,同时对相关政策进行完善也是解决此问题必要之处,与此同时还要坚持市场与计划相结合。     

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,...     

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。     

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。     

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。     

蒙东地区风电消纳问题分析与研究

针对大规模风电接入给电网安全运行带来的新问题和新挑战,在分析蒙东地区风电运行特点的基础上,从定性和定量两个角度研究了蒙东风电消纳问题。根据蒙东电网的特点,从加强调峰电源和跨区电网建设、突破风电并网运行关键技术、建立完善风电发展的配套政策措施等角度,提出了促进蒙东地区风电消纳的应对措施。