源网荷储协同运行对新能源电力消纳水平的影响

在大规模风电、光伏项目批复建设并接入电网后,现有电网对新能源的消纳和承载能力将面临挑战,局部地区电网甚至将出现卡口现象。文章针对典型地区电网,论述新能源和负荷出力的年曲线和典型日曲线特征,确定区域电网和规划抽水蓄能的运行特征。基于上述特征,设定单要素调控和源网荷储协同作用等方法应用于案例电网,测算各方法对新能源发电消纳水平的影响。生产模拟计算结果证明,源网荷储协同运行可显著提升区域新能源发电消纳水平。

源网荷储协同运行对提升区域新能源发电消纳水平的应用分析

本文详细分析了典型区域电力系统中新能源、负荷曲线、电网和储能的运行特征,提出了采用可控负荷削峰填谷、加强电网、抽蓄调峰和源网荷储协同运行四种方法来加强电网对新能源发电的消纳水平。

波动性可再生能源消纳水平评价及空间溢出效应研究

波动性可再生能源的高比例消纳是电力系统可持续转型的关键。基于中国31个省份的面板数据,根据非水可再生能源发电消纳比、非水可再生能源电力消纳比重、年均利用小时数和弃风电量四个指标,利用熵权TOPSIS法测算了消纳水平,对六大电网区域进行了分析;根据全局Moran’s I指数、Moran’s I散点图和LISA聚类图对波动性可再生能源消纳的空间相关特征进行了研究;建立空间面板杜宾模型,实证分析了波动性可再生能源消纳的影响因素及空间溢出效应。结果表明:波动性可再生能源消纳水平呈现波动小幅增长趋势,且表现出较强的空间正相关性,六大电网覆盖区域间的消纳差别较大;电力投资额、跨区互联能力和人均GDP均表现出显著的正向作用,且在空间上存在正向溢出效应,电力需求量作用为正但影响力度较小,而火电装机容量作用为负,空间负向溢出效应显著。基于此,提出了促进波动性可再生能源消纳的建议。

提高风电消纳水平的低惯性电网参数优化

针对风电并网导致的电网惯性及系统频率调节性能不断降低的问题,为维持电力系统频率稳定,提高对新能源的消纳能力,提出了一种低惯性电网调频参数的优化方法。首先构建了考虑风电参与调频的低惯性电网频率响应模型,对系统特性进行分析;然后以频率约束为条件,对风电消纳能力的最大值进行求解,并以惯性参数和风电参与调频参数为对象,通过对目标函数中频率响应指标权重系数的主观赋值,进而对频率的响应指标进行优化;最后搭建两区域的电力系统仿真模型。仿真结果证明,扰动时对系统等值惯量及风机调频参数进行参数优化,能够减小频率偏差和频率变化率,提高了系统对风电的消纳水平。

基于系统调峰约束的电网风电消纳水平研究

电力系统调峰能力是制约电力系统消纳风电的主要因素。为了辅助风电发展规划及系统规划决策,基于2017年东北电网电源、负荷特性、风电出力特性等,提出了考虑系统调峰能力约束的电网风电消纳水平评估方法。该方法分析了东北电网调峰缺额及风电消纳水平,提出促进风电消纳水平提升的措施和建议:提高现有风电外送通道负荷率、加强建设优质灵活调峰电源、激励需求侧负荷参与系统调峰、完善东北电网调峰市场化补偿机制等。所提方法在辅助有关部门制定风力发电发展规模、电力系统规划时具有参考价值。

提升特高压直流送端电网新能源消纳水平措施

特高压直流是大规模新能源最有前景的送出方式之一,然而,特高压直流闭锁等故障严重影响直流送端电网新能源消纳水平。针对这一问题,首先,研究制约特高压直流送端电网新能源消纳水平的主要因素。其次,以频率稳定和抑制暂态过电压为目标,提出合理配置同步调相机、动态无功补偿装置,以及新能源机组参与电网一次调频等各种措施,提高特高压直流外送电网新能源消纳水平。最后,基于2025年青海电网规划实例,验证所提措施的正确性和有效性。

计及需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置

为了提高园区清洁能源消纳水平、储能配置经济性,提出一种考虑需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置方法。首先,建立光伏、风机、储能功率模型;其次,设计了考虑刚性、可转移、可中断负荷参与的需求响应机制,实现一定时间尺度下负荷的转移;然后,以系统总净现成本最低为优化目标,考虑入网功率波动、充放电限值等约束条件,建立储能经济配置模型。算例验证了所提方法的有效性,相比传统方法,所提配置方法可以有效降低系统经济成本并提高清洁能源消纳水平。

计及风-光-荷时序特性的主动配电网源-储规划策略

为提高风、光分布式电源在主动配电网中的渗透率,计及风-光-荷时序相关特性提出主动配电网源-储规划策略。针对风、光分布式电源以及负荷的时序波动特性,采用改进模糊C均值聚类算法合成风-光-荷时序全场景。综合考虑分布式电源渗透率、消纳水平、经济效益及电压偏差指标建立多目标规划模型。采用混沌粒子群算法进行求解,引入适应度计算改善其全局寻优能力,得到源-储多目标规划解集。通过对东北地区某47节点配电系统的仿真,得到源-储多目标规划方案,并根据电压累计概率密度对规划方案进行评价。结果验证了所提方法的正确性和可行性。

考虑风电和负荷不确定性的灵活阻抗元件规划

输电阻塞是影响风电消纳的一个主要瓶颈。除了进行电力系统规划之外,灵活阻抗元件可以通过调节现有线路的阻抗,改变输电线路潮流,从而更加充分地利用风电资源。该文提出了一个考虑风电和负荷不确定性的灵活阻抗元件随机规划模型。通过基于大M值变换技巧和整数规划方法,将灵活阻抗元件规划引入的非线性约束线性化,使得整个模型变成一个商业优化软件可直接求解的混合整数线性规划模型。利用这个模型,论文研究了单个灵活阻抗元件的投资-效益、多个灵活阻抗元件的协同配置和不同场景的最优补偿水平等重要问题。修改的IEEE RTS-24系统的运行结果表明,合理地安装灵活阻抗元件不仅可以减少运行费用,而且可以提升风电的消纳水平,为大规模风电的接入提供一个可行的解决手段。

新能源利用与储能方式讨论

新能源发展迅速,多产业并驾齐驱,绿色能源成为未来引领。储能技术的平衡作用有效的调节新能源的不足,大大提高新能源的并网消纳水平。未来,多种能源替代传统能源成为一种趋势。