电力市场环境下能源互联网发展现状与展望

成熟的电力市场机制有助于能源互联网业务的发展,如虚拟电厂、需求响应、综合能源系统等。美国、丹麦和德国作为较早开展能源互联网建设的国家,在运用电力市场机制促进能源互联网的发展方面已经积累了较多的经验。首先介绍电力市场和能源互联网之间的关系,然后对各国能源互联网典型项目参与电力市场的机制进行分析。最后结合我国电力市场的现状和国外经验,对我国电力市场环境下能源互联网的发展提出相应的建议。     

计及多目标协调的电–气耦合系统源端容量规划研究

天然气机组的大规模应用使得电力与天然气系统耦合逐步紧密,导致故障会在能源子系统间传播,对电–气耦合系统的长期规划提出新的要求。为提高耦合系统的可靠性,该文构建考虑多目标(即可靠性与成本)协调的源端容量规划模型,实现发电机组与储能装置的选址定容。首先,针对各元件故障特点建立多状态可靠性模型,刻画元件在各运行状态间的转移过程。基于元件的可靠性模型和负荷的多状态特性,依次构建天然气系统与电力系统的可靠性约束,并将故障跨系统传播考虑在内。其次提出电–气耦合系统源端容量规划模型,在投资约束、运行约束和可靠性约束等条件下,实现包含投资成本、运行成本和切负荷成本在内的总成本最小。此外,为增强模型的实用性,采用线性化、二阶锥松弛相结合的方法将所构建的非线性模型转化求解。最后,引入IEEE30节点和比利时20节点天然气系统组成的测试系统验证模型的有效性。     

考虑用户满意度的温控负荷能效综合指标模型和调峰策略

电力系统峰谷差的不断加大,使得电力系统需要更多的调峰容量。温控负荷作为需求响应的重要资源,可以为电力系统提供调峰容量。为帮助调度侧实现基于能效管理的温控负荷调峰,提出了考虑用户满意度的温控负荷能效综合指标模型和调峰策略。首先,基于模糊子集方法,提出考虑用户满意度的温控负荷能效（energy efficiency ratio considering satisfaction,EERCS）的计算模型,帮助调度侧对大规模温控负荷能效水平进行评估。然后,建立温控负荷调峰容量评估模型,用于在调峰时估计温控负荷调峰容量。最后,在此基础上制定调峰策略。调度前,确认温控负荷是否可接受调度,并计算温控负荷的EERCS值和调峰容量;调度时,根据EERCS值对用户进行排序,优先调用EERCS值低的温控负荷,提高温控负荷群的用户满意度水平,进而提高温控负荷群的能效水平。接着,基于中国东部某城市585户电力用户的真实数据,仿真了在不同功率缺额下的调峰结果。该算例表明,所提的调峰策略可有效提高温控负荷群的综合能效水平。     

送端电网省份开展需求响应的现状分析及建议

送端电网省份一方面需要平衡其内部高速增长的负荷和新能源,另一方面还要满足向外输电的需求。因此,送端电网调节能力的不足使得送、受两端电网的运行经济性和稳定性都受到了挑战。电力需求响应是提高电力系统调节能力的重要手段,能够有效削峰填谷和缓解电力供应紧张。目前我国需求响应工作已经在许多电网受端地区开展,但是我国开展需求响应的送端电网省份还较少。针对上述问题从负荷高速增长、高比例新能源接入、存在电力供应紧张风险和省间电力传输及交易4个方面入手,分析送端电网省份面临的部分问题,探讨开展需求响应的意义和必要性。此外,从市场配套机制发展路径、构建需求响应方案和制定需求响应预案机制3个方面提出一些建议,为送端电网省份需求响应的开展提供借鉴和参考。     

考虑乡镇集群化酿酒行业生产需求的精细化电力需求响应研究

乡镇特色工业负荷不仅是地方经济发展、电能替代的重要领域,也是未来与电网互动、参与需求响应的区域型重要资源。区别于大型工业负荷,乡镇特色工业负荷往往需要人力辅助,具有生产过程固定、可重复等特点。为了运用好这类负荷的可调节潜力,建立了考虑其生产需求的负荷模型,包括工作时间、产量要求等约束,并以酿酒行业的电烤酒负荷为例构建了具体的模型。基于此,从乡镇配电网运营商的角度构建了多场景的需求响应实施架构和运行优化模型,以便在不影响用户产量的情况下,挖掘负荷响应潜力,提出对用户友好的精细化电力需求响应策略。最后,基于贵州某乡镇实际10 kV配电网负荷数据开展算例验证,在不影响用户生产的情况下,可挖掘本算例环境中乡镇特色工业生产负荷 36.1%的削峰潜力。     

考虑电、气备用协同配置的故障传播影响抑制策略

随着电网与气网间耦合程度的增强,天然气系统中的随机故障可能通过天然气机组传导至电力系统。为降低故障传播带来的不利影响,提出了面向可靠性提升的电-气耦合系统备用优化方法,实现电力与天然气备用的协同配置。首先,综合考虑产能与传输元件故障及传播过程等因素,依次构建天然气与电力系统的可靠性约束,描述可靠性指标与电、气备用间的关联性。基于此,提出了考虑可靠性约束的电、气备用的协同配置模型,确定各时刻发电机组、气源和储能装置提供的备用量。为提高求解效率,采用分段线性化技术与大M法相结合的方法将所构建模型转化为混合整数线性模型求解。算例结果表明,合理安排天然气备用可有效降低气-电故障传播给系统可靠性带来的不利影响。