考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系及方法

针对在源荷两侧可调节资源的大规模接入后,常规的电网风险评估方法难以兼顾源网荷三侧风险评估需求的问题,构建考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系,并探讨指标参数的量化及系统整体风险计算方法。首先,分析电网运行风险的影响因素,并结合各影响因素构建电网风险评估指标体系;其次,确定各风险指标严重程度及发生概率的量化计算表达方法;最后,设计基于改进层次分析法的系统整体风险综合计算方法,并确定对应的运行风险等级。以改进的IEEE 14节点系统及实际电网算例模型对指标体系及评估方法进行仿真分析,结果表明:所构建的风险指标体系及评估方法可同时预测源网荷的风险,具有一定的实用性和有效性;与采用层次分析法权重计算方法相比,所提评估方法获取系统风险分值平均偏差率小10倍,具有更高的准确率,且更加客观合理。

面向灵活爬坡服务的高比例新能源电力系统可调节资源优化调度模型

随着高比例新能源接入电网,新能源出力和负荷的波动性及不确定性对系统的灵活爬坡能力提出更高的要求。提出了一种面向灵活爬坡服务的针对高比例新能源电力系统中常规发电机组、储能、柔性负荷等可调节资源的优化调度模型。首先,提出一种考虑日前预测净负荷不确定性的灵活爬坡需求估计方法,根据爬坡起始和结束时刻净负荷及其安全裕度,量化估计电力系统灵活爬坡需求。其次,基于生成的净负荷不确定性场景,提出了考虑系统灵活爬坡需求的基于两阶段混合整数线性规划的可调节资源优化调度模型,从日前-实时两个阶段实现可调节资源的优化调度。最后,基于IEEE-RTS-24节点系统,在4种典型方案场景下对比验证所提优化调度模型。结果表明所提模型能有效提升系统灵活性,降低系统运行成本。

大规模可调节资源多级聚合参与互动响应数据需求及潜力分析方法

充分调动多类型的需求侧资源参与电力系统供需互动,是促进新能源消纳,保障电网安全稳定运行的重要措施。针对区域大规模可调节资源多级聚合参与电网互动响应需求,给出了负荷侧资源的分层分级调控系统架构以及可调节负荷信息交互融合方式;然后,分析了可调节资源参与互动通信系统性能需求和动态互动决策的数据需求,提出了一种规模化可调节资源多级聚合响应的互动潜力分析方法,支撑多类资源互动响应和优化管控;最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。

中国跨能源品种可调节资源潜力与开发利用情景

调节体系建设是构建新型电力系统的重要内容,当前以电力系统自身建设调节能力的传统路径面临调节资源紧缺、调节成本增高、长周期调节手段缺乏等挑战。着眼于新型电力系统发展不同时期和阶段的调节需求,首先界定了跨能源品种可调节资源的研究对象和范围,然后分析了不同时期电力系统调节资源需求以及跨能源品种可调节资源潜力,并通过情景分析对跨能源品种可调节资源利用进行了成本效益分析。研究结果表明:跨能源品种可调节资源开发利用具有经济、社会、环境等多方面的价值,在调节体系构建中可以发挥巨大作用,成为调节体系建设的重要补充。该研究可为进一步丰富调节资源类型、降低调节成本、开展商业模式研究等提供参考依据。

基于改进K-means++聚类的多类型可调节资源层级评估

随着新能源电力系统中可调节负荷的引入,可调节资源种类、数量不断增加,伴随灵活性需求升高所带来的调度灵活性资源总量增加,直接优化求解最优的辅助服务调度变得愈发困难。对此,提出一种基于改进K-means++聚类的多类型可调节资源层级评估方法,该评估方法为一种事先评估方法。通过提出的调频性能、调峰性能指标将多类型可调节资源使用相同的公式进行同尺度评估,并使用改进K-means++聚类进行层级评估,实现对可调节资源的事先层级划分,在实际调用时可以从高到低依次按照层级调用可调节资源,降低了运算量,保证了系统的安全可靠运行。所提方法采用北方某地区电网的可调节资源进行测试,相较于K-means与K-means++聚类,改进K-means++聚类在保证运算稳定性的同时,也能够对各个层级的可调节资源进行有效划分,证明了本方法的有效性。

负荷侧可调节资源市场交易机制分析与探讨

新型电力系统建设对电网调度的灵活性资源提出了巨大需求。我国灵活性调节资源稀缺,利用负荷侧可调节资源是解决该问题的有效途径,而相应的市场机制是重要保障。首先,系统分析了国外需求响应发展及实践经验;然后,重点分析了国内负荷侧可调节资源参与需求响应、电力辅助服务市场和现货市场3条发展路径的现状,并结合各地相关政策、交易规则和实施情况,比较分析了各自实施背景、交易执行和资金疏导的特点及差异;最后,提出了未来负荷侧市场设计的关键问题及建议,以期为我国各省市探索负荷侧可调节资源参与市场发展提供参考。

需求侧可调节资源分类及负荷聚合商功能探索

为了提高电力行业的能源使用效率,减少电能消耗,不仅要从电网侧进行有效的经济运行管理,还要充分发掘需求侧资源。需求侧资源具有离散、分布广泛、类型复杂的特点,本文对不同行业的可调节资源以负荷重要性等级和需求响应时间尺度进行分类,构建需求侧可调节资源库,然后针对不同类型需求侧资源,探索负荷聚合商市场功能和技术功能。

考虑虚拟电厂可信容量的新能源电力系统容量市场出清模型

随着风电和光伏发电装机规模快速增长,系统出现了发电容量充裕度不足的问题。为确保电力系统中的充足发电容量,需要引入容量市场机制。相比于大型火电机组的长建设周期和高投资成本,分布式可调节资源聚合的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)建设周期短、投资小、见效快,是为系统提供发电容量的有效资源。因此,构建了虚拟电厂可信容量(unforced capacity,UCAP)计算方法并提出一种考虑虚拟电厂可信容量的新能源电力系统容量市场出清模型。虚拟电厂可信容量计算模型考虑了其功率、能量以及运行特性。容量市场出清模型在考虑发电侧风电、光伏、传统机组的基础上,增加用电侧虚拟电厂参与市场。容量市场出清模型中考虑了高峰容量需求、基本容量需求、电能需求、谷荷需求、爬坡功率需求等系统约束。最后通过算例分析了虚拟电厂可信容量、市场容量总需求量以及新能源装机容量对市场出清结果的影响,验证了本文虚拟电厂可信容量计算方法以及容量市场出清模型的有效性。

基于智能融合终端的新型配电网协同自治调控运营模式及关键技术

新型电力系统建设背景下,分布式光伏爆发增长、柔性负荷大量涌现的配电领域正在经历深刻变革。配网可调节资源挖掘利用既能解决配网分布式新能源增加导致的反向重过载、电压越限等问题,还有助于缓解主网运行压力。首先,提炼了配网可调节资源利用技术存在的痛点问题,指出配网电力系统运营模式转型是解决问题的基础所在。回顾分析了集中式、分散式等国内外运营模式与微网、虚拟电厂等多种配电系统形式在解决配网运行问题方面存在的优缺点。提出适应中国大电网集中调度模式的配网集中-分布式协同自治调控的运行新范式,依托台区智能终端,通过“内部自治、相邻互济、整体协同”的协同自治调控模式,实现配调-台区-终端分层分级优化调控,为新型电力系统提供全新的技术路径。最后,归纳了协同自治调控运营模式下的配网关键技术和未来研究方向。

新型电力系统背景下电热负荷参与实时调度研究

以新能源为主的新型电力系统的功率平衡面临着重要的技术挑战,以灵活负荷参与电力系统调节是提升新型电力系统有功平衡能力的重要途径。针对电热负荷季节性、时段性特征明显,新能源“极寒极热无风”“晚峰无光”,热电负荷在新型电力系统中呈现反调峰的趋势。针对这一问题,全面分析了电热负荷时空特性和用能特性,深入挖掘其调节潜力,着重分析了电热可控负荷的控制场景,并系统地给出了电热负荷的柔性调度策略,完成电热负荷的柔性控制调节,实现全时间尺度的网荷协同优化和灵活调度,从而验证了该电网电热负荷实时参与调度的可行性。

面向新型电力负荷管理的分层分区动态调控架构展望

随着“双碳”目标的提出,清洁能源的大比例接入,需求侧负荷资源管理、电力系统供需平衡方面被提出了更高的要求,新型电力负荷管理的发展愈加受到重视。文章依据“分区聚合、分层控制”的研究思想提出一种分层分区动态调控架构,支撑新型电力负荷管理系统的实现。首先阐述分层分区架构的发展需求及适用性,然后介绍分层分区动态调控的关键技术和应用,包括负荷可调节潜力分析方法、动态可调节负荷资源池管理及激励传导机制。最后进行分层分区动态调控架构的标准化建设,为未来提升电网运营水平、加快新型电力负荷管理系统的发展提供新思路。

虚拟电厂参与电网调控与市场运营的发展与实践

随着新能源大规模发展,电网调节资源日趋紧缺,调峰压力逐步增大,亟须挖掘新型调节资源,提升电力系统灵活调节能力。虚拟电厂通过聚合分布式电源、储能、蓄热、工商业负荷等可调节资源,优化控制各类资源运行状态,提供电力系统灵活调节能力。文中首先回顾了国内外虚拟电厂的发展历程,给出了虚拟电厂的定义。然后,介绍了虚拟电厂典型实践案例,并提出了虚拟电厂参与电网调控与市场运营的技术架构,探讨了聚合调控、市场交易、信息通信3个方面关键技术。最后,对虚拟电厂的未来发展趋势进行了展望。

客户侧电力现货交易模型策略研究

针对电力现货市场中的实时偏差电量结算问题,引入3种客户侧可调节资源,提出了一种实时偏差电量管控策略,以调用客户侧资源成本最小为目标函数,利用粒子群算法对该电力现货交易模型进行求解。通过算例证明了新策略可有效降低实时偏差电量管控总成本,并分析了预测精度对实时偏差电量管控策略的影响。