基于联合加权熵的高比例可再生能源电网适应性扩展规划

为满足可再生能源大规模并网的发展趋势,提升系统对可再生能源的接纳能力,亟需规划建设具有高适应性的电网结构。基于联合加权熵理论,文章从适应可再生能源安全并网角度出发,提出一套面向电网规划的适应性指标体系。该指标体系同时考虑不确定运行环境下,电网潮流分布的安全性及稳定性,节点、支路的均衡性及合理性,通过分析电网实际状态及电气结构以评估可再生能源并网不确定环境下电力系统的安全性。然后,基于适应性指标建立输电网多目标规划模型,并采用带层次分析约束锥的数据包络分析法对Pareto非劣解集进行综合决策。最后,以Garver-18节点系统进行算例仿真,验证文章提出的指标体系及规划模型的合理性、有效性。     

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。     

“可再生能源发电与综合消纳技术”专题征稿启事

正风、光等间歇性可再生能源并网给电力系统运行带来很大的冲击,引起系统电压、频率的大幅波动,恶化了电能质量,降低了电网安全稳定运行的水平,使得传统的电力系统理论方法和技术体系受到挑战。国务院于2014年6月印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,其中风电装机达到2亿k W,光伏装机达到1亿k W左右,地热能利用规模达到5000万t标准煤。需"提高可再生能源利用水平。加强电源与电网统筹规划,科学安排调峰、调频、储能配套能力,切实解决弃风、弃水、弃光问题"。近年来我国各类科技     

“可再生能源发电与综合消纳技术”专题征稿启事

正风、光等间歇性可再生能源并网给电力系统运行带来很大的冲击,引起系统电压、频率的大幅波动,恶化了电能质量,降低了电网安全稳定运行的水平,使得传统的电力系统理论方法和技术体系受到挑战。国务院于2014年6月印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,其中风电装机达到2亿kW,光伏装机达到1亿kW左右,地热能利用规模达到5000万t标准煤。需"提高可再生能源利用水平。加强电     

“可再生能源发电与综合消纳技术”专题征稿启事

<正>风、光等间歇性可再生能源并网给电力系统运行带来很大的冲击,引起系统电压、频率的大幅波动,恶化了电能质量,降低了电网安全稳定运行的水平,使得传统的电力系统理论方法和技术体系受到挑战。国务院于2014年6月印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,其中风电装机达到2亿k W,光伏装机达到1亿k W左右,地热能利用规模达到5000万t标准煤。需"提高可再生能源利用水平。加强电     

“可再生能源发电与综合消纳技术”专题征稿启事

正风、光等间歇性可再生能源并网给电力系统运行带来很大的冲击,引起系统电压、频率的大幅波动,恶化了电能质量,降低了电网安全稳定运行的水平,使得传统的电力系统理论方法和技术体系受到挑战。国务院于2014年6月印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,其中风电装机达到2亿k W,光伏装机达到1亿k W左右,地热能利用规模达到5000万t标准煤。需"提高可再生能源利用水平。加强电     

“可再生能源发电与综合消纳技术”专题征稿启事

正风、光等间歇性可再生能源并网给电力系统运行带来很大的冲击,引起系统电压、频率的大幅波动,恶化了电能质量,降低了电网安全稳定运行的水平,使得传统的电力系统理论方法和技术体系受到挑战。国务院于2014年6月印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,其中风电装机达到2亿k W,光伏装机达到1亿k W左右,地热能利用规模达到5000万t标准煤。需"提高可再生能源利用水平。加强电     

“可再生能源发电与综合消纳技术”专题征稿启事

正风、光等间歇性可再生能源并网给电力系统运行带来很大的冲击,引起系统电压、频率的大幅波动,恶化了电能质量,降低了电网安全稳定运行的水平,使得传统的电力系统理论方法和技术体系受到挑战。国务院于2014年6月印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,其中风电装机     

高占比可再生能源系统消纳能力指标评估与分析

提出定量评估高占比可再生能源系统消纳能力的指标方法。综合考虑机组出力上限、负荷水平、网架结构和允许潮流等约束条件,从电网经济性、安全性和固有特性三方面分析可再生能源在系统中的适应性和消纳情况。推导定量评估可再生能源消纳能力的指标——待消纳占比的表达式,结合算例给出评估结论。结果表明该指标方法用于分析可再生能源消纳能力具有合理性、简便性和可操作性。     

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...     

分布式可再生能源发电公共信息模型扩展研究

分布式发电与大电网并网运行的方式被认为是未来电网的发展方向,为在传统配网的管理系统中增加相应的分布式电源管理和控制功能,对分布式发电系统的公共信息模型扩展进行研究。首先讨论以风力发电和光伏发电为主的分布式可再生能源发电系统特点和管理需求,对风力发电和光伏发电系统进行实体分析,然后遵照国际电工技术委员会颁布的IEC 61970标准中电力系统公共信息模型,提出风力发电和光伏发电的模型扩展,并使用统一建模语言描述扩展类及其具体属性。该模型扩展已应用于微电网实验室中央管理系统的开发设计,可为未来可能出现的含可再生发电单元的分布式发电与大电网DMS系统集成问题提供参考。     

科学规划促进可再生能源电力并网和消纳

<正>可再生能源消纳难题的原因是多方面的,既有技术和基础设施方面的因素,更有政策体制的原因,包括电力体制、长远战略、价格机制、经济激励、利益分配、运行管理等。"十二五"以来,在各项政策的有效实施下,我国可再生能源取得了重要进展,尤其是可再生能源电力市场增长迅速,风电、水电的新增装机和累计装机均为世界第一,光伏发电也排在世界前列。2014年底,可再生能源发电累计装机量     

基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电研究

随着可再生能源装机容量的不断增加,为减少可再生能源发电与燃煤机组发电间上网电量不匹配产生的“弃风弃光”现象,燃煤机组需实现深度调峰为可再生上网源提供空间,同时还应进一步提高消纳可再生能源的能力。利用再热蒸汽抽汽储热深度调峰系统将可再生能源发电、熔盐储热与燃煤机组降负荷调峰时的蒸汽抽汽储热耦合,研究基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电系统的可行性及可再生能源发电储热对深度调峰性能的影响,并分析系统的综合发电煤耗和碳排放的变化规律。研究结果表明:当再热蒸汽抽汽流量为270.70 t/h时,燃煤机组发电功率由300.03 MW降至210.07 MW,储热系统可消纳可再生能源发电的最大功率为187.26 MW;存热量释放时,燃煤机组发电功率由300.03 MW增加至348.68 MW;单位时间消纳可再生能源发电量为187.26 MWh时,综合发电煤耗降低了8.49 g/k Wh,减少的CO₂排放量为28.23 t。该研究为高比例可再生能源发电的消纳提供了指导思路。     

受端电网高比例可再生能源消纳的运行瓶颈分析与储能需求评估

随着高比例可再生能源并网以及高压直流馈入,频率响应能力不足导致了电网对灵活性调节资源需求也随之增加。针对华东某省受端电网进行多维度运行瓶颈分析,首先引入运行限制指标量化描述影响系统功率平衡和安全运行的多维度运行瓶颈,考虑旋转备用容量和快速调频备用容量等多维度约束建立了电网运行瓶颈识别模型;然后将识别的瓶颈场景根据其相应的运行限制指标进行归纳,并计及不同瓶颈场景对储能持续时间要求,结合技术经济性参数比较各类瓶颈消除方案的相对经济性,得到储能的经济性应用场景及储能需求结论。最后通过算例表明电化学储能技术在消除快速调频备用容量瓶颈和调频容量瓶颈2种场景的经济性优于抽水蓄能和常规机组。     

中国电网高速发展与可再生能源发电的关系

探讨了电网吸纳众多容量小、受自然条件制约且运行出力不确定电源的应对策略,包括：①针对出力的不确定性,采取计及天气因素的日负荷预报方式预报其出力;②由于农村沼气应用已有基础,国内将沼气用于内燃机、燃气轮机和锅炉的技术已较为成熟,且用管道输送沼气可节省运输能耗,建议农、牧、林地区发展生物质沼气发电为主,风能、太阳能发电为辅的中国农村型分布式发电。阐述了各种可再生能源发电的技术现状及发展方向,提出了集中人力、物力积极开发创新,结合试点示范,逐步推广发展可再生能源发电的建议。     

基于潮流路由器技术的多时间尺度可再生能源消纳方法

针对可再生能源出力波动性和不确定性对其电网消纳所带来的制约问题,提出了一种基于潮流路由器(power flow router,PFR)技术的多时间尺度可再生能源消纳方法。首先介绍了PFR的基本概念和数学模型;其次建立了面向可再生能源消纳的多时间尺度优化调度模型,并建立了PFR选址定容、日前优化调度和实时优化调度模型;针对模型的非凸和非线性问题,提出了基于双层迭代和半正定规划的面向可再生能源消纳的PFR选址定容求解算法,该算法的内层算法同时实现了日前优化调度和实时优化调度模型求解;最后,以IEEE 30节点系统为例进行多时间尺度的PFR可再生能源消纳优化计算,验证了所提方法的正确性和有效性。     

考虑可再生能源消纳的火电机组市场力评估

随着可再生能源并网比例的不断提升,实现其全额消纳会对火电机组的市场机会产生越来越大的冲击。针对这一现象,提出了火电机组综合市场力评估方法。考虑可再生能源发电并网下火电机组备用作用的强化,对传统市场力指标——Lerner指数进行修正,建立了反映火电机组在电量市场与备用市场综合市场力的改进Lerner指标;同时计及风电出力的不确定性,采用正态分布与拉普拉斯分布的联合概率密度函数更好地反映风电预测误差的尖峰厚尾特性,完善了备用需求的表达;以电量完全竞争作为假设前提,采用电量—备用联合优化模型模拟电力市场交易,进而完成对火电机组综合市场力的准确度量。以10机系统为例进行仿真计算,验证了改进指标的有效性并分析风电渗透率、风电预测精度等因素变化对火电机组综合市场力的影响。     

可再生能源跨区消纳的受端电网阻塞机理分析

随着区外来电馈入和可再生能源并网,受端电网开始出现电源负荷分布不均导致的区域输电通道裕度不足问题,由于送端与受端电网电源与负荷特性的差异,调峰需求不同,区域间调峰互济将引起裕度不足的输电断面阻塞。文章针对华东某省受端电网出现的过江断面输电阻塞问题,分析了区外来电和本地可再生能源对系统调峰的影响,建立了南北调峰互济引起过江通道阻塞机理分析模型。算例模拟了系统总备用和平均备用方式下受端电网可能出现的2种阻塞情景,借助GOPT仿真软件对该省2025年规划态进行全年时序仿真进一步论证阻塞现象。通过全文的机理分析,最后提出可通过分区差异化分配备用、分区差异化配置调峰电源的方式来缓解区域输电阻塞问题。     

分布式可再生能源发电集群并网消纳关键技术及工程实践

随着分布式可再生能源发电研究的不断深入和国内一系列利好政策的鼓励,我国分布式发电正呈现出区域化和园区化的快速发展态势,大规模、集群化分布式发电并网将是未来的重点发展方向。分布式可再生能源发电集群由于其稳定、高效、灵活、友好的并网特性,将逐渐成为电力生产和可再生能源消纳的新模式。首先介绍分布式发电集群的基本概念和特点,并与被广泛了解的微电网概念进行对比,随后从并网规划、装备研发、运行控制、仿真测试等方面介绍集群并网消纳的关键技术和项目成果,最后介绍分布式发电集群的工程实践成果,并给出结论和前景展望。