“碳中和”目标下电气互联系统有功-无功协同优化模型

随着碳中和目标的提出,新能源机组逐步成为主力电源,其波动性给系统特别是配电网的控制和优化带来了巨大的挑战.为了解决高比例可再生能源接入配网带来的无功问题,提出一种计及无功优化和多能协同交互的源-网-荷-储集中优化调度模型.该模型以多能系统运行成本最优、网络损耗最小、碳排放量最小为目标,考虑无功补偿、储能调节以及能量转换等手段,以实现电气互联系统的安全低碳经济调度.采用改进二阶锥松弛法对配网模型中非线性等式约束进行凸松弛,采用大M法对离散无功补偿装置的投切容量进行线性化表达,将模型转换为混合整数二阶锥规划问题进行求解.仿真结果表明,所提方法能够有效补偿风机并网点所需无功,协调电、气之间的能量交互,从而提高大规模可再生能源接入后配网的稳定性与弹性,促进可再生能源消纳.

基于“空间报价”的电–热现货市场联合出清模式设计

随着“双碳”目标的提出,能源生产清洁替代和能源消费电能替代成为推动能源转型的重要途径,研究高比例可再生能源接入的电力市场和大量电热转换设备参与的区域热力市场间的协调交易机制,对推动电力系统和区域热力系统的协调运行具有重要意义。基于此,以园区级的电力系统和区域热力系统为研究对象,考虑高比例可再生能源和大量电热转换设备参与的电–热现货市场框架和出清模型,提出了基于“空间报价”的联合出清模式。与其他市场出清模式对比,验证了所提出模式的优越性,并进一步分析了可再生能源高渗透率和高电能替代率对市场出清结果的影响。

“双碳”目标下风氢联合系统参与现货市场的优化运行与效益分析

“双碳”目标下,电力现货市场成为消纳新能源的重要平台。由于新能源出力具有波动性和不确定性,高比例新能源进入电力市场后将带来新的挑战。电转氢(power to hydrogen, P2H)作为绿色低碳的灵活性调节资源,能够为新能源大比例入网提供新的途径。首先在新能源场站报价报量参与电力市场与常规机组同台竞价的基础上,构建了包含日前和实时两级的上层电能量现货市场竞价交易优化模型。其次对含有P2H的风电场出力进行优化,构建了下层风氢联合系统实时优化模型。最后以改进的IEEE 30节点系统为例分析了“双碳”目标下高比例风电参与现货市场带来的电价波动风险,研究了风氢联合系统参与现货市场的经济性。结果表明风电场配备一定规模的P2H设备能够有效减少风电不确定性给现货市场带来的电价波动风险,提高风电利用率,实现氢的廉价制取,在经济上具有一定可行性。