需求响应促进可再生能源消纳的运作模式研究

分析了需求响应促进可再生能源消纳的运作模式设计目标,将需求响应和可再生能源消纳的促进关系融入小同的电力市场组织结构,就交易和价格机制、融资和技术服务方式的内容展开对比研究,形成适于小同环境的运作模式．并对相应的配套政策内容进行探讨,为实际项目的设计和实施提供参考。     

基于可再生能源发电优先消纳的电力电量平衡模型研究

传统的电力电量平衡主要以经济调度、机组组合为基础,没有给予可再生能源突出考虑。首先利用聚类分析方法将电力系统内各电源按发电特性划分为电源簇,建立电量消纳优先次序,以充分体现各电源的价值;然后以购电成本最小化、可再生能源发电消纳最大化为目标函数,分别考虑各电源簇的运行约束,建立电力系统中长期电力电量平衡模型,并设计内外层相结合的分层求解策略进行模型求解。其中,模型外层为电源多目标优化配置,采用多目标规划-几何模型(MODM-GMM)算法求解;模型内层为电源发电能力计算,采用逐步优化-增量动态规划(POA-SIDP)算法求解。最后,将模型运用到重庆电网中验证模型可行性和有效性。模型能实现包含水、火、风、光等混合能源系统的购电经济性,并有效利用系统内的可再生能源,促进电网协调、低碳、健康、高质量可持续发展。     

需求响应促进风电消纳的电力系统环境经济调度

将需求响应作为虚拟发电资源参与发电计划的制定,建立考虑风电消纳的多目标调度模型,以发电成本和污染气体排放最小为目标函数,采用粒子群算法和禁忌搜索算法相结合的混合多目标算法对模型求解,以含一个风电场的10机系统为仿真算例.算例结果表明:需求响应通过分时电价的杠杆作用,可以充分调动用户改变用现有用电结构削峰填谷,提高电网风...     

考虑可再生能源随机性和需求响应的电力系统日前经济调度

当前中国电力系统中可再生能源的占比不断提高,区别于传统能源,可再生能源需要在经济调度中考虑其出力的随机性。文中通过最小化社会成本,建立了含常规机组、可再生能源发电站并考虑负荷聚合商需求响应的电力系统日前经济调度模型。采用截断通用分布模型准确描述可再生能源随机性,并利用其闭合解析的累积分布函数提高算法求解效率。通过交替方向乘子法进行求解,在保证负荷聚合商隐私的前提下通过分布式求解得到日前经济调度结果。算例计算结果表明,所提出的日前经济调度方法能有效考虑可再生能源的出力随机性,并在鼓励可再生能源发电商在改进预测技术的同时降低社会成本;所提出的基于交替方向乘子法的求解算法具备良好的收敛性,可保证较高的求解效率。     

需求侧资源促进可再生能源消纳贡献度综合评价体系

通过需求侧资源促进可再生能源并网消纳,能够降低系统对燃煤备用机组和输电线路扩容的需求,具有显著的经济、环保效益。考虑到系统动力学系统性、动态性的特点,构建了基于系统动力学的需求侧资源贡献度的综合评价体系。首先,分析了需求侧资源促进可再生能源并网消纳的驱动关系;然后,构建了需求侧资源促进可再生能源并网消纳贡献度的测算栈流图,具体包括分布式发电优化负荷预测测算环节、提高供电可靠性测算环节、发电组合经济性测算环节、可再生能源消纳因子构建环节、可再生能源消纳贡献度测算环节;最后,提出了需求侧资源促进可再生能源并网消纳贡献度综合评价体系建设工作建议。     

计及需求响应的分布式光伏发电并网消纳控制方法

传统分布式光伏发电并网消纳控制方法未构建分布式光伏发电并网消纳控制模型,导致消纳控制效果较差。为此,提出计及需求响应的分布式光伏发电并网消纳控制方法。计及需求响应,构建分布式光伏发电并网消纳控制模型,约束并求解模型,以实现消纳控制。实验结果表明,该研究方法消纳控制效果较好,值得推广。     

计及需求响应柔性调节的可再生能源优化配置

考虑分布式可再生能源的波动性和在能源互联网背景下供需双侧协调互动的特征,本文提出计及需求响应柔性调节的分布式可再生能源双层优化配置方法。首先,采用多场景分析法表征分布式可再生能源和负荷的不确定性。然后,建立分布式可再生能源的规划-运行耦合模型,提出基于多策略融合粒子群优化算法,即：上层规划模型以配电网综合费用最小为目标,确定分布式可再生能源的优化配置方案;下层运行模型基于上层的优化配置方案,以考虑无功的拟直流潮流模型对潮流方程中电压幅值和相角进行解耦,以有功网损最小为目标优化各时段电价。最后,基于IEEE 33节点系统的仿真结果和对比分析,验证了模型及求解方法的合理性和有效性。     

考虑可再生能源跨区域消纳的主动配电网多目标优化调度

提高对可再生能源的综合利用能力是主动配电网(ADN)运行控制面临的新增重要任务。为此,提出了一种面向促进可再生能源跨区域消纳的ADN多目标运行优化方法。首先,基于并网接口模型,推导了集中控制模式下分布式发电(DG)的有功、无功功率解耦可调范围,并提出考虑可再生能源跨区域消纳的ADN能量管理策略。在此基础上,分别以系统运行成本、可再生能源发电功率削减量以及系统网损三方面最小化作为目标,构建ADN多目标优化调度模型。该模型综合考虑了DG有功、无功出力控制、储能设备充放电以及可中断负荷的调用,并详细分析了网络潮流和分布式资源特性两方面的约束及其多时段耦合特征。鉴于所建模型具有高维、非线性特点,采用基于启发式策略的多目标和声搜索算法实现高效求解。以扩展的33节点配网系统为例,验证了所提模型的有效性以及ADN运行中计及可再生能源DG无功控制潜力的必要性。     

应对风电消纳中基于安全约束的价格型需求响应优化调度建模

应对风电消纳问题,价格型需求响应通过价格信号参与电网实时调度,以保持电力供需平衡。然而,风电出力和负荷的改变,使电网潮流和节点电压面临越限风险,从而网络安全约束成为制约风电消纳的关键因素。首先基于价格弹性系数分析价格型需求响应调度成本与互动响应量之间的关系。其次,描述价格型需求响应的互动响应量静态算法,并将其作为预期分配原则之一。在此基础上,同时考虑网络安全约束和价格型需求响应互动响应满意度约束,以电网侧的价格型需求响应调度成本最小化为目标,建立实时优化调度模型,保证实时调度中电网的安全运行。应用灵敏度分析方法将网络安全约束转化为负荷节点互动响应量约束,并通过内点法求解模型。最后,以某省实际电网为例分析验证建模和求解的有效性和可行性,结果表明通过价格型需求响应消纳风电的同时可将稳定断面有功功率控制在允许范围内。     

促进可再生能源电力接纳的技术与实践

我国已成为可再生能源发电装机规模与发电量最大的国家,可再生能源电力接纳问题日益突出,寻求该问题的解决方案将是"十三五"期间的重大任务。为此,该文从电力系统整体出发,分别从电网侧、发电侧及用户侧,梳理了促进可再生能源电力接纳的技术现状,总结了其技术特征与国内外实践经验,为我国"十三五"期间可再生能源接纳格局的改善提供借鉴。在电网侧,特高压输电技术、柔性直流输电技术、电网智能化技术将为我国可再生能源在更大范围的接纳提供坚强纽带,实现发电侧与用户侧间更为灵活、紧密的联系;在发电侧,常规机组的灵活调节技术、可再生能源的精细预测及主动控制技术、大规模储能技术将推动我国各类电源运行方式的深度转变;在用户侧,可再生能源电力供热、需求侧响应与虚拟电厂等技术将为终端用户主动、柔性地调节自身负荷、更多地使用可再生能源电力提供解决方案。依托特高压输电技术、融入大市场,实现可再生能源最大范围的优化配置,将是适合我国国情的重要选择。     

考虑综合需求侧响应的区域综合能源系统多目标优化调度

为兼顾区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)中能耗成本、污染排放、风电消纳等多个调度目标,建立了考虑综合需求响应的RIES多目标优化模型。首先,对含电转气、储能系统、热电联产机组等设备的RIES建模,并在区域内引入了具体考虑削减负荷、转移负荷和替代负荷的综合需求响应,旨在削减系统负荷峰谷差。然后,分别建立了以系统用能成本、弃风功率和污染物治理成本最小的目标函数,采用多目标优化方法——以模糊加权规划遍历权值求解帕累托前沿,再根据证据推理决策方法寻找最优调度策略。最后基于典型算例研究,结果表明了所提多目标优化算法能有效在多个调度目标间做出权衡,考虑综合需求响应的RIES在总能耗、环境友好和风电消纳等方面更具优势。     

促进间歇性可再生能源发电消纳的水电定价与能量管理策略

小水电站是电力系统中重要的灵活性资源,可以促进风电、光伏等间歇性可再生能源(intermittent renewable energy,IRE)的开发与利用.在此背景下,研究了促进IRE发电消纳的水电定价与能量管理策略.首先,根据小水电站的日调节能力,将其分为统一调度水电站(coordinately-scheduled...     

远洋海岛群新能源消纳与能量打包外送策略

在远洋海岛群开发新模式下,将少人居住但新能源丰富的岛屿开发为资源岛,并利用岛上新能源生产负荷中心岛所需的物资和能量,以提高负荷中心岛物资和能量的保障能力。然而,由于地理位置受限,岛屿间物资能量难以实时输送。资源岛如何根据负荷中心岛物资能量需求进行生产和转运是该方式顺利运转的关键环节。结合远洋海岛物资能量需求特点,提出一种以需求驱动生产的响应模式,基于物资能量“需求紧急度”制定能有序引导资源岛进行物资能量生产和转运的弹性价格,实现资源岛新能源高比例合理消纳,并适配负荷中心岛的物资能量需求。仿真结果验证了所提远洋海岛群新能源消纳与能量打包外送策略的有效性和优越性。     

需求响应机制下含建筑虚拟储能的能源站经济调度

针对综合能源站运行调度中未考虑围护结构蓄热特性以及用户需求响应补贴机制等问题,提出了一种考虑用户协同互动的综合能源站调度方法。首先,综合考虑室内外各种扰量对热过程的影响,建立了以室内空气与围护结构为传热主体的精细化建筑虚拟储能模型。其次,构建了冷热电联合供应的典型能源站设备组成结构以及其与外部能源系统、用户的多主体互动交易关系,提出了基于阶梯型补贴的需求响应机制。然后,以考虑外部购能费用、向用户的售能费用与补贴、站内设备启停和损耗成本的能源站运行收益最大为目标,以用户柔性舒适度区间等为约束,构建了能源站日前经济调度模型,并采用了CPLEX求解器求解。最后,通过算例验证了所述模型与方法的实用性和有效性。     

计及需求响应不确定性的园区综合能源系统日前经济优化调度

园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)通过多能互补可显著提升其运行经济性,然而园区可控资源响应的不确定性会给日前调度策略的制定带来挑战,为此提出了一种考虑综合需求响应及其不确定性的园区综合能源系统日前经济优化调度策略。文章首先运用三角模糊数描述光伏、负荷预测功率以及柔性负荷响应量的不确定性,建立计及不确定性的日前调度模型;然后以系统总运行成本最小为目标,对系统供需两侧可控资源进行协同优化,并根据模糊规划理论,将模糊期望约束和模糊机会约束等效转换为确定性约束形式便于求解;最后通过算例验证了所提策略通过综合需求响应可有效降低系统运行成本,并分析了模糊机会约束置信水平对系统运行成本的影响。     

计及需求响应的含风电场电力系统发电与碳排放权联合优化调度

提出了一种节能减排形势下的优化调度模型和解法。研究对象上,文中研究了风电、火电、需求响应3种发电(虚拟发电)形式,需求响应可为系统提供零碳发电资源和旋转备用。模型建立上,基于多目标安全约束机组组合模型,采用发电和碳排放联合调度的方式,寻求经济目标与排放目标的折中协调解;约束条件综合考虑了需求响应、安全约束和碳排放等多种约束。解法上,采用分段线性化的方式,利用混合整数线性规划进行求解,解法适用于大规模系统,使模型更具实用价值。算例分析表明,决策结果能够兼顾排放与成本,并且在调度中引入需求响应可提高系统的风电消纳能力,具有显著的节能减排效益。     

新能源消纳电量库交易机制的实践与经验

近年来,随着清洁低碳能源战略持续推进,新能源装机容量快速增长,新能源发电在系统中的比例不断提升.新能源高渗透性、随机性和波动性对系统调节能力和承载能力提出更高的要求.在深入分析新能源发电特性的基础上,挖掘电网互补潜力,提出新能源电量库交易机制.首先,建立新能源电量库交易模型,设置约束条件,给出交易申报和出清方式.然后,...     

计及新能源消纳的多级调度计划协调决策方法

构建以新能源为主体的新型电力系统是碳中和、碳达峰的重要举措。针对新能源具有的独特特性与成本模式，在当前中国大电网多级调度计划协调编制模式中，为避免国分调在编制跨区跨省联络线计划时基于电力交易而较少考虑省网约束，可能导致的省网计划无法收敛而需要反复流转修改，文中设计了一种“自下而上”的多级调度计划编制方案。考虑新能源消纳情况，将联络线计划作为可调的决策变量，同时考虑运行约束，建立省网外送或受入的极限能力分析模型，求解获得联络线计划的边界条件。最终得到国分调据此边界条件编制满足省网约束的联络线计划。并以实际电网算例对所提方法的有效性进行了验证。