面向高比例可再生能源的输电网规划方法研究进展与展望

为应对高比例可再生能源接入带来的消纳问题,提出了以多场景技术、鲁棒优化技术和协同规划技术为核心的输电网规划理论,涵盖不同适用条件或需求场景下的4种不同规划方法,即基于多场景的输电网随机规划方法、基于概率驱动的输电网鲁棒规划方法、考虑多源互补的网-源协同规划方法以及与配电网相协同的输电网规划方法,能够从输电网规划的角度在安全稳定前提下提高可再生能源消纳能力.在此基础上,对未来输电网规划方法进行了展望,提出了满足更高安全稳定需求、协同更广泛的源-网-荷-储柔性互动、推动大数据应用和挖掘电力市场机制激励空间的可能研究方向,并探讨了研究难点和解决方式.     

发电商参与碳市场与电力中长期市场联合决策模型

在双碳目标及全国碳市场上线的背景下,发电商需同时在电力市场及碳市场上进行交易决策。目前相关研究未深入考虑电力中长期市场及发电商在碳市场上的投机行为。为此,提出了一种发电商参与碳市场与电力中长期市场联合决策模型。该模型以一年的碳市场履约期为优化周期,在考虑发电商投机行为的基础上,利用条件风险价值刻画由于市场价格不确定性所带来的利润风险。该模型同时改进了相关研究中碳市场碳价仅假定为固定值的不足,且克服了原本以履约期为时间尺度的碳配额约束被强行分解到电力市场各个交易时段的问题。基于广东省相关市场数据搭建算例,并与传统的发电商决策模型进行对比分析。结果表明：发电商可根据该模型综合考虑电力市场及碳市场情况进行交易决策,获得比传统模型更优的综合效益。     

电力现货市场仿真系统的设计与实现

电力现货市场的开启对售电公司意味着机遇和挑战。基于售电公司的实际需求,介绍了电力现货市场仿真系统的设计及实现。该系统基于Java和Python编程语言,采用高效、可靠、灵活、可扩展的系统架构;可视化电网模型的编辑提高了售电公司的仿真效率;系统模块之间实现完全解耦,有益于快速适应不同的出清规则,提高售电公司竞争力。     

计及调速系统详细模型和调频备用的大扰动下频率最低值预测方法

随着新能源占比的提升,系统惯性降低、调频资源减少,系统频率稳定问题严峻。因此在新型电力系统运行方式多变的背景下,如何快速精准评估大功率扰动下系统频率安全指标显得尤为重要。其中频率最低值指标由于与多种参数存在高度非线性且无法显式表达的量化关系而难以实现快速准确预测,是频率稳定安全指标评估的研究重点。然而,目前频率最低值快速预测方法难以考虑调频备用的影响。为此,基于系统频差曲线抛物线近似的假设,对平均系统频率(average system frequency, ASF)模型进行开环解耦,进一步得出系统频率最低值时间与调速器输出功率之间的量化关系,最终实现考虑调频备用容量的频率最低值快速预测方法。该方法在小系统和ACTIVSg2000算例上的预测精度分别为99.28%和97.71%,算例结果证明了算法的有效性。该方法对频率安全约束下机组组合、频率稳定控制措施的有效性评估以及频率稳定约束下系统新能源运行承载能力评估等问题具有重要意义。     

需求侧响应背景下分时电价研究与实践综述

分时电价作为一种价格型需求响应方式,通过峰谷差价引导用户"削峰"与"填谷",有效抑制负荷波动,提高社会效益,得到了广泛推广。总结国内外开展的TOU研究与实践。论述了基于电能成本和基于负荷响应的TOU价格决策模型,分析了需求侧响应背景下TOU价格制定与时段划分方法及其现状,并着重对用户响应行为分析方法进行了归类分析。总结了国内外TOU执行方式与范围,分析了实行TOU的成本与收益。最后在此基础上,讨论了TOU体系存在的不足,提出了开展TOU的建议与设想。     

基于LPWAN的泛在电力物联网

高比例的可再生能源接入、电力市场化改革和"互联网+"智慧能源的快速发展需要大量的数据支撑,并实现物理、商业、信息的广泛互联、智能互动。关键步骤之一是建立泛在电力物联网(Ubiquitous Power Internet of Things,UPIoT),实现电力系统中人与物、物与物、人与人之间随时随地通信。首先介绍了UPIoT的发展背景与基本概念、主要的低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技术,然后以LoRa物联网解决方案为例介绍了基于LPWAN的UPIoT的体系架构及性能。最后探讨了UPIoT的应用前景,并指出了UPIoT需重点研究和解决的两个特殊问题,即:低压电力线载波通信(PLC)和强电磁干扰环境下的信号处理。     

能量与信息融合的电力物联网技术

电力物联网是建立以新能源为主体的新型电力系统的关键技术之一。电力线载波物联网(PLC-IoT)作为能量与信息融合的物联网技术的成功实例,不仅能够利用现有电力线资源进行数据传输,还能提高电网深度感知的能力,适合作为电力物联网网络层的通信方式之一,并促进电网与通信网的深度融合。首先介绍了电力物联网的发展概况,分析了能量与信息融合的物联网技术的可行性和关键问题,并结合PLC-IoT的关键技术和应用优势,探讨了PLC-IoT在电力行业的应用场景和发展方向。最后提出了建设更普遍的多能流多信道泛在能源物联网的愿景。     

电能量数据平台设计

计量自动化系统(MAS)和营销系统是营销业务的重要内容,电能量数据平台系统是基于这2个系统的管理系统。介绍了广州电网计量自动化系统的运行现状和MAS与营销系统的关系。基于广州电网业务和信息安全的需要,设计了电能量数据平台系统,并分别对电能量数据平台的总体架构、技术架构、功能结构、系统网络、外部接口和安全防护设计进行了介绍。电能量数据平台可以满足广州电网的业务需求和信息安全需求。     

“电力市场设计学”的基本概念及方法论

当前电力体制改革已进入深水区,电力市场设计和规则制订已成为电力市场改革主导部门所面临的关键问题,但是电力市场设计的科学方法论尚未建立起来。本文提出“电力市场设计学”的概念,涉及电力系统工程、运筹学、微观经济学、博弈论、拍卖理论、金融学、计算经济学、实验经济学等多学科的知识。电力市场设计学以中国特色社会主义政治经济学作为总体指导思想,树立系统观并掌握系统工程方法,具体设计过程则包括基于经典微观经济学和金融学的电力市场体系初步设计、基于拍卖理论和博弈论的电力市场交易机制设计、基于计算经济学和实验经济学的电力市场仿真和电力市场交易的实地研究等步骤。电力市场设计学的基本方法已应用于南方区域电力市场体系和交易品种设计等工作,其所包含的深刻丰富的内容还有待进一步深入研究和应用。     

基于可中断负荷拍卖模型的电力双边交易阻塞管理

提出了基于可中断负荷拍卖模型的电力双边交易阻塞管理方法,通过市场机制来确定最优的负荷削减程序.阻塞调度过程可以分为三个阶段:调度前阶段、无约束调度阶段和考虑可中断负荷拍卖的阻塞调度阶段.在第三阶段,用户可以向调度机构提交各自的可中断负荷服务报价曲线.构建了阻塞调度模型,综合考虑了最小化所中断的负荷量和最小化向用户支付的可中断负荷服务费这两个优化目标.最后用算例对所提出的模型进行了验证.