新能源汽车2024渗透率有望达40%:余承东曾称车企活下来不超5家

新能源汽车的战场会越来越卷,而电动汽车2024渗透率有望达到40%。乘联会秘书长崔东树预计,2024年新能源车的市场增长预计相对乐观,新能源乘用车批发预计达到1100万辆,净增量230万辆,同比增长22%,渗透率达到40%,新能源乘用车保持较强增长势头。中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟也曾表示,产业竞争格局已经进入“深度重塑期”.

新能源汽车“一骑绝尘”,半月渗透率突破50%!

4月上半月,中国新能源汽车市场迎来里程碑式的突破,零售渗透率达到50.39%,批发渗透率也突破50%大关,达到50.19%短短半个月,新能源汽车销量同比大增32%,达到26万辆,传统燃油车的市场地位开始动摇。这一突破性进展,标志着中国新能源汽车产业已进入快速发展的新阶段,引发业界对未来汽车市场格局的热议。

计及安全稳定约束的多直流送出电网新能源极限渗透率估计方法

基于电网换相换流器的高压直流系统是大型能源基地电力外送的重要技术手段,然而新能源渗透率的提高会降低送端电网的安全稳定性.为保证多直流送出电网的安全稳定运行,提出一种计及安全稳定约束的多直流送出电网可承受新能源极限渗透率估计方法.推导各类安全稳定约束的表达式,包括短路电流约束、多直流短路比约束以及频率稳定约束;在考虑安全稳定约束的情况下建立多直流送出电网优化调度模型;给出优化调度模型分段线性求解方法,并基于该方法提出新能源极限渗透率估计方法.修改的IEEE 39节点系统仿真结果验证了所提方法的有效性.

提升高渗透率新能源电网承载能力的DSSC优化配置

为实现碳中和碳达峰目标,全球能源体系加速转型,未来新能源将在电力系统中起着至关重要的作用。高渗透率新能源并网引起的输电线路阻塞问题将成为限制新能源并网规模以及系统承载能力的主要原因。提出了两阶段协调优化分布式静态串联补偿器(distributed static series compensator,DSSC)配置来提升高渗透率新能源电网承载能力的方案。首先提出电网承载能力指标并构建DSSC的数学模型,以单个规划周期内最大化系统承载能力为目标对接入系统的DSSC进行规划配置。其次以系统配置成本最低为目标来优化DSSC的安装位置及数量,提升高渗透率新能源并网后系统的承载能力。最后,通过IEEE-RTS79节点系统和实际电网仿真分析对所提方法进行了验证。相比于采用静态串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC),DSSC可充分利用输电通道容量,有效减少因线路阻塞所造成的新能源丢弃,提升高渗透率新能源并网后系统的承载能力,助力实现双碳目标。

满足频率稳定约束的新能源电力系统惯量评估与新能源最大渗透率研究

构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”的技术路径之一。由于新能源出力具有较强的波动性与间歇性,且新能源大量替代同步机后,将导致电力系统惯量水平下降,恶化系统频率响应特性,削弱系统抵御功率差额的能力。本文研究了新型电力系统频率稳定问题机理,分析了高渗透率下新能源电力系统动态频率响应特性与系统惯量之间的关系,并以云南“十四五”及中长期构建以新能源为主体的新型电力系统为例,测算了新能源高占比情况下的电力系统惯量变化趋势及新能源最大渗透率。

面向高渗透率新能源电网的短期负荷预测算法设计

对高渗透率的新能源电网进行负荷预测具有重要的研究价值,文中针对新能源智能电网高动态和高不确定性的特点,提出了一种新的负荷预测算法,该算法可有效解决新能源负荷数据分类问题与短期负荷预测问题。为解决新能源数据分类问题,采用聚类技术创建具有共同特征的数据区域,进而得出数据聚类的最优解。同时通过选取卡尔曼滤波器与小波神经网络筛选混合预测算法,选出效果最优的混合预测模型,有效提高了预测模型的准确性。以某电网的真实数据集作为原始数据,由仿真实验结果可知,文中所提模型平均绝对百分比误差低于1%,相比于单一预测模型具有更优的预测效果。

海南新能源汽车渗透率全国第一

海南省工业和信息化厅12月5日在海南省新闻办公室举行新闻发布会,2023年3月以来,海南新能源汽车在新增车辆中的占比超过50%,每销售两辆汽车就有一辆是新能源汽车,新能源汽车渗透率全国第一。2023年1—10月,海南累计推广应用新能源汽车8.2万辆,同比增长39%。截至2023年10月底,海南新能源汽车保有量27.3万辆,占汽车保有量的13.87%,高于全国平均水平1.5倍以上,居全国第二。

基于灵敏度协同的多馈入新能源集群最大容量优化分配方法

随着新能源接入比例的不断提高,并网系统逐渐演变为多馈入系统且电网强度逐渐变弱,谐振问题将成为限制新能源渗透率提升的关键因素之一。为此,提出一种谐振约束下用于提升多馈入新能源集群最大接入容量的优化分配方法。首先,建立含工作点的并网逆变器阻抗模型,基于电网络理论获得了广义多馈入系统的聚合模型。然后,构建相角裕度关于集群容量的极值函数,并应用拉格朗日乘数法获得了一定容量下稳定裕度最大时集群阻抗灵敏度需保持一致的极值条件。在此基础上,面向谐振约束下区域电网新能源最大支撑需求,提出基于灵敏度协同的集群容量阈值求解及分配优化方法,并对所提方法复杂度进行分析。所提方法简单高效,在容量规划时算力需求量小。最后,通过IEEE 9节点和IEEE 33节点区域微网实时数字仿真系统(RTDS)硬件在环算例,验证了上述理论分析和所提方法的可行性。

新能源消纳与用户侧响应主从博弈的配电网智能软开关选址策略

分布式电源接入配电网后,配电网调控能力不足导致新能源消纳水平低、用户支出经济性指标差,提出一种新能源就地消纳和用户支出主从博弈的配电网智能软开关选址策略的嵌套模型和方法。外层建立以新能源渗透率最大、电能质量指标最佳且计及传统调控手段的模型结构;内层考虑新能源用户消纳的分时电价、储能装置充放电成本和日运行费用因素,构建能满足用户支出成本最低的需求响应模型。调用CPLEX求解器求解混合整数非线性规划模型,用户侧与配电网侧模型通过反复博弈优化决策变量,主从博弈内层优化采用改进粒子群优化算法加快收敛速度。以改进的IEEE 33节点系统为算例进行分析,验证了所提智能软开关选址策略的有效性。

受静态电压稳定约束的新能源临界渗透率计算方法

随着大规模风电、光伏等新能源接入电网,新能源机组已开始影响电力系统的稳定性,同时受新能源接入电网的网架特性约束以及新能源装备自身安全限制,新能源并网的电压问题更加突出。主要研究了受静态电压稳定约束的新能源临界渗透率。首先分析了新能源机组并网的数学模型,并基于静态电压稳定约束提出新能源临界渗透率的工程实用计算方法;最后以实际电网为例,通过该方法计算新能源临界渗透率,并分析了影响新能源渗透率的相关因素。文中研究成果能够为新能源发电的最大消纳及区域新能源规划提供重要依据。

中国零碳商用车市场渗透率建模:以重型长途牵引货车为例

商用车碳减排已经成为我国道路交通减碳的关键瓶颈,新能源商用车被视作重型商用车减碳的重要途径,但是新能源商用车的市场渗透率远低于其他车辆部门;但与此同时,现阶段新能源零碳商用车的发展还存在着应用场景复杂、技术路径多样化、同时成本较高的显著的瓶颈。本研究构建了基于新能源汽车总拥有成本(total cost of ownership,TCO)、使用便利性等因素的多元Logit离散选择模型——零碳商用车市场演进模型(discrete choice-based market evolution of green truck model,DC-MEGT),使用自下向上的方法计算TCO,并将车辆使用便利性使用补能时间成本进行货币化量化,构建综合效用函数对纯电动车、燃料电池汽车及零碳燃料等不同动力类型从目前到2060年的市场渗透率演进情况进行预测分析。研究以重型长途牵引场景为例进行分析,结果表明2060年主要的技术路径包括燃料电池汽车、纯电动车、天然气及柴油车,占比分别为48%、28%、12%和10%。政策推广、技术进步、商业模式等因素的不确定性会引发纯电动车和燃料电池汽车2060年市场份额17%~19%的波动。

高渗透率新能源电网规划与调控关键技术

为了应对传统化石能源短缺和日益严峻的环境污染等问题,近年来我国大力发展可再生能源,风电、光伏等可再生能源装机容量均已位居世界第一,装机占比已接近20%,成为电力系统主力电源,未来占比还将继续增高,预计到2040年将超过50%。同时,由于风、光可再生能源出力具有强波动性和随机性,近年来我国弃风、弃光问题突出,受到政府部门、学术界以及工业界的高度关注。随着可再生能源装机规模不断扩大,传统电网的运行方式、系统特性将发生根本性的改变,众多技术问题亟需解决,包括高渗透率新能源背景下电网的规划技术、仿真分析技术、协调控制技术以及保护技术等。

多维因素制约下新能源消纳能力评估方法研究综述

大规模新能源的安全高效消纳矛盾是构建新型电力系统过程中亟待解决的关键科学问题。由于新能源渗透率是制约新型电力系统调节能力和抗扰动性能的重要边界,准确评估新能源极限消纳能力对电力系统规划、运行与控制具有重要意义。该文对新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状及发展趋势进行了全面述评。首先,诠释新能源消纳能力的基本概念和评估指标;基于新能源出力特点以及新型电力系统“源–网–荷”演化趋势,深入阐述制约新能源消纳能力的关键因素;为了应对新型电力系统在新能源高比例渗入过程中面临的共性问题与挑战,构建了新能源消纳能力评估的总体研究框架,从电力电量平衡、安全稳定约束和电能质量3方面对当前新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状进行述评;最后,展望了未来该领域仍需重点研究的方向。

含新能源电力系统的采样PI负荷频率控制

针对不确定性传输时滞、系统参数、负荷扰动以及新能源间歇性功率,引发系统调频性能下降的问题,该文提出一种考虑控制信号变周期采样的采样比例积分(proportion integration,PI)负荷频率控制(sampling PI load frequency control,SPI-LFC)方案。首先,基于采样网络的静态输出反馈方法,构建电力系统SPI-LFC模型。然后,利用新的双边闭环型Lyapunov泛函,并结合自由矩阵不等式,得到系统的低保守性稳定准则与SPI控制器设计方法。仿真结果表明,提出的负荷频率控制(load frequency control,LFC)方案对电力系统参数和通信网络的不确定性、负荷扰动和新能源的间歇功率具有较强的鲁棒性。

基于熵权法的新能源高渗透率送端电网风险模糊综合评价

新能源高渗透率送端电网在中国分布广泛,同时存在难以忽略的风险,但是目前没有针对新能源高渗透率送端电网风险评估的模型和指标体系,传统风险评估方法也难以对其进行定量风险评估。构建较为完整的新能源高渗透率送端电网风险评价指标体系,提出基于熵权法的新能源高渗透率送端电网风险模糊综合评价方法,利用熵权法确定各指标权重,采用改进三角梯形隶属函数确定隶属度,通过模糊综合评价得到综合评价结果。针对某新能源高渗透率送端电网实例进行分析,分析结果表明提出的方法可有效评估新能源高渗透率送端电网风险程度,为电网实际运行提供依据和参考。

新能源高渗透率区域电网的RTDS仿真

分析了永磁直驱风力发电系统的系统结构、数学模型以及控制策略,提出了适应大系统响应的风力发电系统RTDS等值建模方案。选取海南电网作为风电新能源接入示范电网,建立了含四级电压等级的海南电网主网模型,并设计了主网与风机VSC模型的仿真接口。仿真结果表明,所建立的新能源高渗透区域电网模型具有较好的响应特性。

谐振约束下含功率因数校正电容新能源集群最大渗透率接入研究

随着谐振频段不断提高,基于基频设计的功率因数校正电容C高频段容抗特性对电网等效阻抗的影响不可忽略,不同节点差异化非基波成分C容抗诱发谐振,成为新能源接入水平提高的瓶颈。该文以新能源集群接入IEEE 9节点区域微网为对象,首先建立区域微网阻抗模型,并通过全频段网侧阻抗特性波特图,分析功率因数校正电容C对网侧阻抗特性影响。接着,结合逆变器阻抗,基于源网阻抗适配原理揭示并网系统潜在谐振的机理。在此基础上,通过在并网点模拟谐波负值电容以抵消谐波容抗Z引入对并网系统稳定性的影响,提出无需增加额外检测电路的基于谐波负值伪电容的软件改进方案。在单节点新能源运行能力提高的基础上,以谐振为约束研究区域微网新能源集群渗透率最大接入节点的选取。最后,仿真和小规模实验验证了上述研究的正确性和可行性。

新能源高渗透的电力系统频率特性分析

随着风电和光伏的快速发展,水电和火电在发电结构中比重的大幅下降将导致未来电力系统的频率特性出现变化。为研究系统频率特性的变化,该文首先给出新能源高渗透的电力系统的频率模型和传递函数。引入频率阶跃或功率阶跃引起的稳态频率误差,对系统的稳定性和稳态频率误差展开详细分析。定义系统的动态频率响应系数,并给出新能源发电比重上限的估计。假定新能源发电的调频容量充足,提出新能源参与频率控制的2种方式,研究比较它们对系统稳态频率误差的影响。最后通过时域数字仿真验证所得结论,并揭示未来电力系统频率特性的变化趋势。

计及SSSC的高渗透率新能源电网静态电压稳定特征研究

随着大规模风电、光伏等新能源接入电网,高渗透率新能源逐渐影响到电力系统的安全稳定运行。同时受新能源接入电网的网架特性约束以及新能源装备自身安全限制,新能源并网后的静态电压问题更加突出。探讨分析了计及静态同步串联补偿器(SSSC)的高渗透率新能源电网系统静态电压稳定特征,从系统静态电压特征方面评估SSSC发挥的潮流控制效能。首先分析了SSSC的等效电路及工作原理,并基于SSSC的等效功率注入模型得到潮流计算方程;其次,基于潮流计算方程提出能够反映系统静态电压稳定特征的效能评估指标,并计算分析接入不同容量新能源对静态电压稳定特征的影响,以及SSSC对新能源并入电网后薄弱节点静态电压稳定特征的影响;最后通过仿真验证,安装SSSC后能够改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题,提升电力系统运行时的安全稳定性。所提方法具有快速简洁的特点,并且具有一定的工程应用价值。

促进高渗透率新能源消纳的DPFC优化配置策略

在双碳目标与构建以新能源为主体的新型电力系统的背景下,风电、光伏等新能源必将持续高速发展。高渗透率新能源接入电网引起的线路潮流阻塞问题成为阻碍新能源消纳的一个重要因素。提出了一种通过分布式潮流控制器(distributed power flow controller, DPFC)促进高渗透率新能源消纳的优化配置策略。该策略首先以单个规划周期内最小化系统线路阻塞为目标函数对接入系统的DPFC进行最优配置;然后分别提出在正常情况以及新能源大发情况下DPFC的运行控制策略。最后通过IEEE24节点算例对DPFC提高新能源消纳率的优化配置策略有效性进行验证。结果表明:较采用统一潮流控制器(unified power flow controller, UPFC)与不采用潮流控制装置相比,所提DPFC优化配置策略及运行控制策略在减少系统运行成本的同时可以提升新能源消纳水平。