计及用户参与和调峰需求的储能配置优化研究

为了对分布式储能潜力进行充分挖掘以提升电网调控水平,提出一种全面考虑储能用户行为及调峰需求的聚合商侧储能配置优化模型。首先,对储能用户参与聚合的自身参与度与从众行为进行研究,建立储能容量模型。其次,综合考虑聚合商参与调峰收益、储能聚合成本、储能成本、储能充电成本,构建聚合商侧储能优化配置模型,并采用白鲸优化(BWO)算法对模型进行求解。最后,以修改后的IEEE33节点系统为例,验证了配置优化模型的有效性和算法的优越性。该模型不仅能得到储能优化配置容量,还能够充分考虑储能用户综合不确定性与电网调峰需求。该模型在国家鼓励多主体参与电力现货交易的背景下,具有广泛的适用性。

考虑系统附加调峰需求的荷源协调控制模型

在荷源协调控制过程中,存在高载能负荷与风电特性不匹配的问题,导致不能充分利用负荷调节能力,受阻风电消纳效果有限。文章在分析高载能负荷的调节特性和大规模风电出力特性的基础上,提出了在受阻风电短时较低的时段,采用附加调峰功率进行填补供电,来解决高载能负荷与风电特性不匹配问题。文章建立了以最小附加调峰需求最大化消纳受阻风电的荷源协调控制模型,并通过算例仿真验证了所建立模型的有效性。

响应调峰需求下梯级电站水库防洪调度方法研究

响应调峰需求下,当前梯级电站水库防洪调度方法只考虑防洪安全调度问题,未充分利用洪水资源。提出一种新的梯级电站水库防洪调度方法,给出梯级水库调峰需求模型,将模糊优选理论应用于梯级电站水库防洪调度中,给出梯级电站水库防洪调度目标函数,主要包括总发电量最大目标函数、占用防洪库容最小目标函数、理想末水位与调度末水位绝对值之差最小目标函数和总弃水量最小目标函数。将调峰需求目标函数看作约束条件,和上述目标函数共同构成梯级电站水库防洪调度目标函数。通过决策者经验知识的二元比较量化原理和方法对权重进行确定,通过模糊优选模型求解目标函数,从而获取不同方案针对优方案的隶属度,依据隶属度最大原则获取最优方案。实验结果表明,所提方法具有很高的调度性能,能够有效利用洪水资源。

基于岭回归的电网调峰需求预测研究

电力需求和调峰需求的科学预测对构建新型电力系统意义重大。随着能源结构转型,社会经济发展出现新变化。本文提出基于S增长曲线的电力需求预测模型和基于岭回归的电网调峰需求预测模型。首先,通过历史数据回归分析得到重点行业负荷S增长曲线特征值,进而预测负荷需求及饱和时间;其次,应用岭回归技术预测电网调峰需求各因素的影响幅度;最后,以山东电网为例,测算了中长期全社会用电量及饱和时期、调峰需求。预计2025年山东全社会用电量为0.9万亿~1.0万亿kWh,全网最大用电负荷高达1.25亿~1.35亿kW,负荷峰谷差率将增加0.5~1个百分点,电网调峰需求为4100万~4500万kW,山东全省电力负荷总体将于2040年前后达到饱和。案例分析表明,所提方法具有合理性。

蒙东地区新能源发电特性与电网调峰需求研究

基于蒙东地区2018年风电和光伏历史数据,定量分析二者在月度、日间、日间峰谷时段、晚高峰爬坡时段的波动性以及对电网调峰的影响;分析不同季节保证出力率及其差异性;以系统达到平衡后火电机组的负荷率分布作为指标,计算分析了蒙东电网2025年对火电的峰谷调峰需求和晚高峰爬坡调峰需求。相关结论可为电网规划运行和火电灵活性改造提供参考依据。

面向电网调峰需求的储能用户及新能源双边交易调峰运营模式

储能系统参与调峰作为推进新能源发展的全新手段,备受行业瞩目。在综合考量储能用户满意度、新能源调峰实际需求的基础上,加强对电力系统调峰运营模式的优化力度十分必要。从基于储能用户的新能源调峰模型入手,分别从新能源侧、储能用户侧、电网侧进行投标模型分析。得出非联合运营模式下A地用户经济效应减少52.63%、B地用户经济效应减少72.48%;A地区在联合模式下对新能源的吸纳能力提升6.87%、B地区在联合模式下对新能源的吸纳能力提升23.01%等结论,对验证双边交易调峰运营模式的有效性具有重要意义,能够为电网公司调峰运营模式的持续优化提供参考。

考虑不同电源运行特性的电网有偿调峰辅助服务需求计算方法

不同类型电源因运行特性不同,造成装机结构、开机方式下电网的调峰能力不同。电网有偿调峰辅助服务需求是调峰辅助服务市场交易的标的,准确计算不同时段的调峰需求对高效组织调峰辅助服务市场具有非常重要的作用。首先分析了不同类型电源在调峰能力上的差异,重点分析了水电、燃气等灵活启停的电源进行启停调峰的要求和限制;考虑不同电源运行特性要求,提出了考虑不同类型电源运行特性的电网有偿调峰辅助服务需求计算方法;最后基于IEEE-30节点系统构造算例验证了方法的有效性。

计及主客体因素的火电机组深度调峰补偿模型

现行的调峰辅助服务补偿机制在认定深度调峰时没有考虑火电机组的容量差异,补偿标准单一,因而未能很好地调动火电参与深度调峰的积极性。本文从调峰客体与调峰主体对调峰问题的影响出发,提出了计及调峰主体因素的基本调峰与深度调峰的划分方式,使不同容量的机组均有主动参与调峰的积极性,进而提出了计及调峰客体需求与调峰主体能力的深度调峰补偿模型,使补偿标准能够客观反映调峰需求的变化、深度调峰贡献电量能够体现机组调峰能力差异,从而提高机组参与深度调峰及提升自身调峰能力的积极性。算例分析表明了该深度调峰补偿模型的有效性。

大规模可再生能源并网条件下天然气机组调峰空间估算

风能等可再生能源在系统中的占比逐步增大,对电力系统调峰提出了新的挑战。系统调峰容量的不足将严重影响系统安全稳定运行,同时也在很大程度上限制了可再生能源的消纳。鉴于天然气机组良好的调峰优势,主张燃机适合作为电网主要的调峰电源之一。建立燃气机组调峰空间估算模型,考虑风电等可再生能源发电和负荷的随机性对电力系统调峰需求的影响,引入条件风险价值(conditional value-at-risk,CVa R)理论对电力系统调峰容量的不确定性进行较好的风险控制。最后计及其他各类电源调峰能力,实现系统调峰容量的合理配置。通过对中国某地区系统实际情况进行算例分析,表明该模型能有效求出一定置信水平和调峰裕度下的燃气机组调峰空间,为电源规划提供参考。

考虑调峰调频需求的新能源电网储能优化配置

由于风电和光伏这些新能源的接入会导致电力电量不平衡,因此本文针对新能源并网后,按调峰、调频的需要,对最优的储能进行调整,并给出一种关键储能配置模型和方法。

基于调峰约束的河北南网风电消纳能力研究

河北省南部电网以火电为主,在河北南网北部的保定地区、东部沿海的沧州地区,具有丰富的风能资源,近几年发展迅速。随着风电的大规模集中并网,电网调峰能力已成为制约风电消纳的主要因素。结合负荷特性、风电出力特性,本文分析了河北南网的调峰能力,提出了通过两个关键约束指标推导计算风电消纳能力的新方法,计算分析了河北南网风电消纳能力。对合理确定河北南网"十三五"风电发展规划提供了重要参考。

峰谷时段模糊识别的一库多级式梯级水电站群短期调度方法

“一库多级”式梯级水电站群短期调峰调度面临求解困难、计划安排时效性不强、易弃水等突出问题,考虑梯级上下游水力电力联系、下游水位波动等约束,兼顾蓄能及调峰需求,提出了峰谷时段模糊识别的“一库多级”式梯级水电站群短期调度方法:首先采用模糊隶属度函数对电网负荷峰谷时段进行描述;接着根据电站峰平谷比例求出电站典型调峰出力过程,在此为基础上,以期末蓄能最大为目标函数,借助粒子群算法计算梯级总电量给定条件下各电站的负荷分配过程;最后采用启发式弃水策略,对出力进行修正,最大限度减少弃水。以天生桥“一库两级”调度为例,针对汛枯期不同场景进行调节计算,平均用时1.35 s,计划过程达到较高蓄能同时兼顾调峰效果,实现零弃水,为解决实际工程调度问题提供了切实可行的新思路。

陕西电网“十二五”期间调峰能力研究

以"十二五"期间陕西电网中、低负荷水平为基础,给出了2种负荷水平下的电网调峰求,结合敏感性分析,研究了陕西电网"十二五"期间的调峰能力,对新能源发电并网进行了初步探讨。

含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析

针对风电场出力随机性、难预测性的特点建立了风电调峰容量需求模型,基于well-being分析原理,采用基于Kantorovich Distance(KD)的forward场景削减技术选取典型风电出力场景对其随机性建模。基于调峰容量需求模型,提出了一种实用的含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析方法,定量分析了风电场接入对系统调峰容量需求及运行特性等方面的影响。应用本文模型对一个典型算例系统进行了接入风电后的调峰运行特性模拟计算及分析,结果证明本文所提方法,其计算结果精度较高,且大大降低了计算的复杂性,有利于系统规划人员从整体上直观、清晰地分析风电对系统调峰压力及运行特性的影响,便于应用于工程实际。

风电特性及其对电网调峰影响的量化研究

不确定性与变化性是电力系统运行的固有属性,随着风电接入电网的容量日益增大,风电的接入增加了电力系统电源侧的随机性。通过对湖北某大型风电场调查研究,分析了其风电出力特性以及源荷交互特性,并对出力和负荷的相关性做了分析。其后量化研究了风电特性对电网调峰的影响,提出了等效调峰需求量。这一新指标以及分析方法对于华中地区风电消纳以及电网调峰具有重要意义。

含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析

针对风电场出力随机性、难预测性的特点建立了风电调峰容量需求模型,基于well-being分析原理,采用基于Kantorovich distance(KD)的forward场景削减技术选取典型风电出力场景对其随机性建模。基于调峰容量需求模型,该报告提出了一种实用的含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析方法,定量分析了风电场接入对系统调峰容量需求及运行特性等方面的影响。应用提出的模型对一个典型算例系统进行了接入风电后的调峰运行特性模拟计算及分析,结果证明该文所提方法,其计算结果精度较高,且大大降低了计算的复杂性,有利于系统规划人员从整体上直观、清晰地分析风电对系统调峰压力及运行特性的影响,便于应用于工程实际。

基于单场及场群模式的新能源有功调节能力研究

从单场及场群虚拟机组2个角度,对风电和光伏等新能源场站的有功调节能力进行了测评。从新老2个指标体系对测评对象的有功调节性能进行了计算。与性能较好的传统调频模式火电机组的指标进行比较分析,并对同一虚拟等值机在调峰和调频模式下的性能指标进行了研究。研究结果表明,风电光伏等新能源的调节性能不亚于部分火电机组,也具备参与电网调峰调频的基本能力。

贵州省抽水蓄能电站合理规模分析

贵州省位于中国西南地区的东南部，东毗湖南省、南邻广西壮族自治区、西连云南省、北接四川省和重庆市，是一个山川秀丽、气候宜人、民族众多、资源富集、发展潜力巨大的省份。

中石化地下储气库建设成就与发展展望

地下储气库(以下简称储气库)是天然气产供储销产业链中的重要环节之一,较之于国内天然气调峰需求量,我国目前已建成储气库的储气能力明显不足。近年来,中国石油化工集团有限公司(以下简称中石化)持续加大储气库建设及技术攻关力度,已经建成文23、文96以及金坛共计3座储气库,实现了天然气季节调峰及应急供气,形成了具有中石化特色的储气库建设及运行配套技术,2021年中石化将新建成9座储气库,整体进入储气库建设的快车道。为了完善中石化储气调峰体系,系统分析了国内外储气库发展的现状,对中石化已建的储气库进行了详细解剖,并结合国家对储气库建设的要求,对中石化储气库建设的发展前景进行了展望。研究结果表明:①中石化具有丰富的建库资源,主要分布在华北地区和“川气东送”沿线等中东部天然气消费中心附近,具有较好的区位优势,预计储气库库容超过1000×10^(8)m^(3);②根据国家储气调峰需求与中石化天然气发展规划,中石化将打造华北地区和长江经济带两大调峰中心,建成西北、东北地区调峰站,逐步完善储气调峰体系、实现天然气全产业链效益的最大化;③基于中石化调峰设施中远期发展战略,依托油气藏、盐穴、含水层等不同类型储气库建库资源,2035年中石化将建成300×10^(8)m^(3)储气能力。

考虑交流可行性校验的现货市场全环节建模及修正策略

现货市场出清结果需通过N–1安全校核和交流可行性校验之后下发至机组,现有方法下校核与定价剥离,导致市场出清解和运行点的偏离并产生上抬费用。为解决该问题,研究考虑交流可行性校验的现货市场全环节建模及修正策略。首先,建立考虑调峰需求的调度模型并基于KKT条件证明了节点电价可以满足储能设备和传统机组的激励相容性质;然后,建立基于交流潮流的可行性恢复模型,将交流可行性恢复成本内嵌到出清及定价模型中;最后,针对可行性校验越限场景,提出满足不同市场出清时间窗要求的场内、场外越限修正策略。算例表明,所提方法能有效恢复交流可行性,当越限需新增机组进行调整时,无时限要求下场内修正最具优势,有出清时限要求下基于凸松弛的场外修正策略比基于功率转移分布因子的修正策略运行成本和市场盈余更小。