基于随机生产模拟的新能源消纳能力评估方法

近年来,我国新能源发展迅速,新能源发电随机性强、可控性弱,部分地区新能源消纳矛盾突出。考虑新能源出力和电力负荷的随机性和波动性,准确评估未来年/月电力系统的新能源消纳能力,对促进新能源消纳具有重要意义。该文提出一种基于随机生产模拟的新能源消纳能力评估方法,使用服从一定分布的离散型随机变量描述新能源出力和消纳空间的随机性,通过概率分布间的运算,实现新能源电力系统的随机生产模拟,快速求解新能源消纳功率和限电功率的离散概率分布,并进而得到评估周期内的新能源消纳电量和限电电量。使用该文方法计算我国北方新能源装机容量大省2019年的新能源消纳能力,结果表明,该文方法与时序生产模拟法计算结果基本相同,计算速度大幅提升,能够满足实际应用要求。

提升新能源消纳能力的集中式与分布式电池储能协同规划

由于电力系统中新能源所占比例的日益增大,电力系统的随机性及波动性对电力系统的安全、可靠的运营提出了更高的要求。因此,如何在电力网络中进行电池储能系统的合理分配,对于提高新能源的消纳与利用具有十分关键的意义。从输配电网的总体层面上,人们提出了对集中式和分布式电池储能的统一优化方法,包括了:将集中式电池储能接入输电网、分布式电池储能接入配电网。也可以把整体的难题划分为集中式储能优化配置、以及不同配电网层分布式存储的改善分配子难题。为平衡二级间的有功和无功之间的关系,提出了一种计及无功功率的输电网线性化潮流模型。根据主问题与子问题的性质,采用了一种新的分析方法来解决问题。

考虑稳态和动态有功平衡约束的新能源消纳综合评估方法

随着新能源占比的增大,电网调峰能力和频率稳定问题已成为新能源消纳的主要制约因素,提出一种考虑调峰、频率稳定以及机组调节性能等稳态、动态平衡条件约束下的新能源消纳能力综合评估方法。考虑联络线调峰,计算电网的新能源渗透率。通过应力和寿命之间的关系计算出机组频繁调节下的寿命损耗,分析对新能源接纳能力的影响。并把频率稳定作为重要约束条件,分析不同类型扰动例如一般扰动和严重故障限制下的新能源消纳水平。分析结果揭示了不同因素下的交互制约关系,提高了评估新能源消纳能力的系统性和适应性,并给出了相关建议。

考虑新能源出力特性的华东电网新能源消纳承载能力分析

随着我国新能源发展重心逐渐向中东部转移,新能源大规模接入给华东地区电力系统的调峰、调频等方面带来挑战。研究电网的新能源消纳承载能力,对促进新能源发电产业的健康发展和保障电网的稳定运行具有重要意义。基于华东电网新能源建设现状及未来发展规划,分析了华东地区风电和光伏的出力特性及影响电网新能源消纳承载能力的主要因素。在此基础上,进一步提出了考虑新能源出力特性的改进典型日法,并用于评估华东电网在不同场景下的新能源消纳承载能力,验证了所提方法的有效性,其结果可服务于电网的规划和调度运行。

适应高比例新能源直流外送输电能力提升的分布式调相机配置方法研究

特高压直流送出是我国大规模可再生能源消纳的重要输电形式。在新能源高渗透率地区,直流故障后新能源的暂态过电压问题已成为制约新能源外送能力的主要因素。对新能源外送系统的分布式调相机配置方法进行研究,结合限制故障影响范围制定初步配置方案,并以新能源脱网站点的短路比为参考指标对初步配置方案进行优化完善。针对某实际电网的算例仿真表明,最终配置方案可有效提升网内新能源的消纳能力,且推荐的新能源汇集站点分布式调相机配置比例可用于指导后续电网实际规划和建设工作。

计及新能源消纳的售电公司购售电策略

随着可再生能源的大力发展,作为电力交易的主体之一的售电公司不仅需要增强自身的竞争力,而且需要积极承担消纳新能源的责任。为了分析用户对售电公司新能源消纳能力的影响,将新能源消纳能力引入到用户用电价格变量中,建立了售电公司的新能源消纳能力3层优化模型。首先优化用户在不同时刻的用电量;接着优化售电公司在各个市场中购电比例;然后求得用户在新能源消纳能力“量”上的贡献度,并根据负荷准线机制,求得用户在“形”上的贡献度。基于“量”上和“形”上的贡献度优化售电公司为用户提供的价格变量,建立新的购售电决策模型,并比较优化前后售电公司的利润情况,以此提升自身的竞争力以及新能源消纳的能力和潜力;最后通过算例验证该模型在售电公司拓展用户以及提升新能源消纳潜力等方面的有效性。

新能源发电出力特性指标及其数据化应用

大规模新能源接入电网,其出力的波动性及随机性将对电网规划设计、电网安全经济运行带来较大影响。为解决电网规划相关计算中需结合新能源出力特性量化其出力的问题,分析了某地区电网已投产风电场及光伏电站出力运行出力历史数据,建立了风电及光伏发电出力自然特性指标体系,构建风电及光伏发电月平均出力、日最大出力概率分布、日平均出力、分时段利用小时数、全时段及分时段的出力-概率分布、全时段及分时段的出力-累积电量分布、小时出力-保证率等指标。分析该地区电网风电及光伏发电出力年特性、季特性、日特性等,通过算例分析验证了所提出指标体系的实用性。研究成果可以很好地应用于含新能源接入系统的电网规划及电网运行方式分析。

新能源多时空尺度仿真系统

在全球消耗的能源中,相较于化石能源发电,利用风电和光电等新能源发电有利于能源安全和社会可持续发展.由于风力发电和太阳能发电具有区域性、间歇性、随机性和难以预测性等特点,大规模风电、光电并网对电力系统整体调度带来严重挑战.本文在中长期风电接纳能力评估模型的基础上,对目标函数和区域间联络线进行了优化,并加入了光伏机组出力约束.本系统在某省和地区进行了实际应用,通过可视化图表展示辅助该省电网电力系统决策发电计划以及机组检修安排,减少新能源弃电现象的发生,对电力系统实际调控及规划提供有效的指导.

蓄能技术在电网灵活性改造中的应用

对蓄能技术在电网灵活性改造中的技术背景和技术路线进行了简要概述,以期为将来的灵活性改造提供理论支持。

火电机组启停机过程的优化模型

实际电力系统调度时,火电机组启停动作并非立刻完成。锅炉启动时,需要按照一定模式控制升温升压机组才可以投入,满足一定的启机曲线。同理,锅炉停机时满足特定的停机曲线。该文针对火电机组启停机曲线为分段函数的情形,推导该曲线可以用两个线性约束刻画。进一步,将该约束引入到基于时序仿真的新能源生产模拟仿真模型。最后,对我国西北某省级电网进行仿真分析,解决了传统建模机组启停机过于频繁的问题。