含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略研究

随着新型电力系统接入高比例分布式光伏和不同等级的重要负荷,传统紧急切负荷策略对于日益紧密的互联电网适应性较差,导致分布式光伏或重要负荷脱网,随即引起更严重的连锁故障。提出了一种含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略。分析提取主配电网极端运行参数,通过风险评估构建紧急场景集;在主网层提出基于事件和响应的双驱动切负荷策略,通过主网切负荷优化模型求取紧急场景各配网切负荷量,并存入离线数据库用于事件驱动模块,基于离线数据库构建的随机森林模型用于响应驱动模块;在配网层通过分析各馈线重要度,以切负荷后果严重度最小为目标构建配电网最优切负荷模型,将可中断负荷参与减载作为切负荷的第一轮次,求取切负荷量和切负荷地点;在含高比例分布式光伏的105节点系统中进行仿真分析,与另2种切负荷策略对比,验证了所提策略能够使电网风险有效下降的同时降低分布式光伏和重要负荷脱网对系统的影响。

考虑天气和空间相关性的光伏电站输出功率修复方法

设备故障、通信中断及误码等原因导致光伏电站采集的功率输出数据异常,影响电网规划与调度运行决策。光伏电站输出功率数据与相同气象条件下的历史数据具有相似性,与相邻电站输出功率存在空间相关性。结合这一特点,分析了常见异常数据类型的主要原因,给出数据修复训练样本的选取原则,提出一种考虑天气和空间相关性的光伏电站输出功率数据修复方法,将自身相似数据与空间相关数据结合,对已有方法进行有效补充,扩展光伏电站输出功率数据修复的应用场景,实现利用2种数据修复结果的相互校验。利用青海格尔木地区4座光伏电站的实际数据构造算例对所提方法进行验证,算例结果表明所提方法能够有效提高数据修复结果的可信度。

随机生产模拟在电力系统中的应用

随机生产模拟是电力系统中进行经济技术分析的重要工具,在电能成本计算、系统规划和可靠性分析等方面有诸多应用。介绍了随机生产模拟的几种传统方法,并简述近年来提出的考虑输电线路故障的基于节点的随机生产模拟改进方法。在此基础上综述了随机生产模拟在电力系统中的应用,包括电源规划、可靠性评估、机组组合和电力市场等方面。此外,还介绍随机生产模拟在含风电场的电力系统中的应用,着重介绍蒙特卡罗法的应用。对随机生产模拟在电力系统中的应用前景提出了一些建议。

电力系统灵活性评价研究综述

针对大规模风电场、光伏电站等间歇性电源接入后电力系统的灵活性问题,从电力系统灵活性的定义、量化指标、评价方法三方面系统地总结了当前国内外电力系统灵活性评价研究的成果与进展。并在此基础上就广义的电力系统灵活性定义和内涵,电力系统设备、网络、子系统等不同组成部分和层级的灵活性量化指标,电源扩展规划、机组组合和经济调度等应用场景下的灵活性评价方法等问题进行阐述与讨论。最后,对电力系统灵活性的研究进行了展望,阐述了电力系统灵活性评价下一步研究中需要关注的问题和重点方向。

考虑输电网潮流约束的时序生产模拟及新能源消纳能力评估

随着新能源装机规模的不断扩大,提高新能源消纳水平和降低弃新能源率成为了新的挑战。准确评估电网中新能源消纳能力为新能源的规划和发展提供依据。首先根据输电网的特点,采用近似的方法将输电网潮流线性化。其次在传统时序生产模拟模型的基础上,加入了输电网潮流约束,提出了一种考虑输电网线性潮流约束的时序生产模拟模型,并建立了一种基于迭代法的关键时间断面选取策略,使得在时序生产模拟优化模型中仅考虑关键断面潮流约束即可满足全时段的潮流可行性,提高了时序生产模拟模型的求解效率。最后,以IEEE 30节点为标准算例,通过MATLAB和YALMIP调用CPLEX求解器求解模型,并对系统新能源年度消纳水平进行评估,仿真结果证明了该模型的准确性和可行性。

电力系统配置储能分析计算方法

现阶段,储能的配置分析计算大多是围绕单一场景开展的,无法充分发挥储能的多重作用。为合理配置储能,提高电力系统综合效益,从系统整体运行需求角度入手,归纳总结电力系统配置储能应统筹考虑源网荷发展情况、细致分析储能对常规机组的替代作用、综合优化储能充放电策略3方面关键因素;提出在功率、能量和充放电时长3个维度均不确定的情况下,电力系统统筹配置储能的分析计算方法,包括储能的功率初值计算、确定功率下的能量分析计算和不同功率下的能量滚动计算3个主要环节。最后,以某省级电力系统为案例,开展2021—2025年储能配置分析计算。计算结果表明:在满足同一运行要求下,配置有多组可行解,且储能功率在一定范围内增大,可一定程度降低系统对能量的需求。算例从经济性角度出发,对比并选择可行解中投资成本最小的方案作为最终配置方案。

基于线性最优潮流的电力系统新能源承载能力分析

随着能源结构的深化调整,可再生能源在电力系统中的渗透率逐步提高,而其出力的波动性和随机性对电力系统的稳定运行带来了新的挑战。科学地评估电力系统对新能源的承载能力,对于含高比例新能源电力系统的规划和运行具有重要意义。建立电力系统中新能源承载能力的线性最优潮流(optimal power flow,OPF)模型。针对电力系统潮流的非线性问题,建立线性化方法,在精度允许的前提下,解决传统OPF高次非凸模型难以求得全局最优解的问题。考虑节点电压、线路潮流、功率返送和机组爬坡约束,对电力系统的新能源承载能力进行评估。通过仿真分析,验证OPF的有效性,并结合具体算例探讨限制可再生能源接入的主要因素。

计及分布式光伏出力随机性的配网风险评估方法

分布式光伏并网导致配电网的渗透率升高,影响了配电网的安全运行。文章结合光伏出力的概率特性,应用聚类方法得到光伏出力的多个典型场景,进而得到各场景下光伏典型出力的概率分布模型。在此基础上,考虑由于谐波畸变和电压越限造成的失负荷功率,提出并建立了多场景下考虑分布式光伏出力随机性的配电网风险评估模型和指标体系。该方法能够用于分布式光伏接入配电网的节点优选,为分布式接入配电网规划提供有效参考。

计及天气因素影响的风-光-火-储联合发电策略研究

抽水蓄能电站水库库容是制约抽蓄调节能力的关键因素,其受到不同季节的天气因素的影响。以往抽水蓄能电站模型的研究中很少考虑天气因素造成的影响,这将造成含抽水蓄能电站电力系统运行状态建模仿真的偏差。详细分析了天气因素对抽水蓄能水库水量的影响,针对水量变化建立计及考虑天气因素的抽水蓄能电站模型,该模型用于分析风-光-火-储系统的优化运行。结果表明,不同天气条件下抽蓄的调节能力变化会显著影响系统的调峰能力及新能源消纳水平。提出的模型能够更精确、有效地模拟天气条件对系统调节带来的影响。

基于线性潮流的电力系统长时间尺度快速时序仿真方法

电力系统长时间尺度时序仿真和生产模拟是可再生能源和电网规划设计阶段的重要依据,也是检验规划设计方案科学性的有效工具。首先,为了提高大规模电力系统长时间尺度时序仿真效率,针对输电网的特点,提出了一种输电网潮流线性化方法,并基于IEEE标准算例对线性潮流的精度及计算效率进行检验和对比,结果表明该方法不仅具有较高的计算精度,还可以有效减小大规模电力系统潮流的计算时间。然后针对可再生能源不同的选址定容方案,采用该线性潮流模型进行电力系统长时间尺度快速时序仿真。仿真得到了节点电压幅值、支路功率等关键潮流信息,对电力系统的网架结构和可再生能源机组选址定容的规划设计具有十分重要的意义。