考虑碳排放约束的新能源与调峰资源优化配置方法

“双碳”目标下,随着新能源并网装机规模加速增长,系统调峰需求快速增长,新能源与系统调峰资源协同优化发展成为高质量构建新型电力系统的重点之一。本文引入碳排放约束,构建了综合考虑新增机组投资与系统运行成本的新能源与调峰资源优化配置模型,针对不同新能源利用率目标,设置多个发展场景,研究了不同场景下的电力系统运行经济性。考虑未来以省(市)为单位进行碳减排评估与考核,以中部地区的省级电网为研究算例,验证了所提模型方法的有效性。

考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法

为了提升清洁能源消纳能力,充分利用各省区调峰资源,研究了不同类型电源调峰能力,提出了一种考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法。不同类型电源的调峰能力不同,基于燃煤机组调峰经济性差异,提出了基本调峰能力、不投油调峰能力、投油调峰能力三项评价指标,以量化省级电网不同经济区间下的系统调峰能力。考虑省区间调峰资源差异,构建了基于两层架构的区域电网优化调度方法。上层架构用于优化区域电网内各省级电网送受电计划,下层架构在给定送电计划基础上优化编制发电计划,确定燃煤机组调峰计划。通过两层架构间的迭代实现对区域电网优化调度问题的求解。在IEEERTS-96三区域系统基础上构造算例,验证所提出方法的可行性。结果表明,该方法能直观量化各省区调峰能力,并通过经济评价指标实现跨区调峰资源互济,有助于提升区域电网清洁能源消纳能力。

计及电源多尺度不确定性耦合的调峰资源分布式协调优化建模

提出计及电源多尺度不确定性耦合的调峰资源分布式协调优化模型,提高风、光新能源消纳,使配电网具有最优经济效应。通过随机网络理论刻画配电网的电量平衡问题,根据盒式区间模型刻画源荷预测误差实现源—荷不确定性耦合对配电网运行的影响,构建目标函数,实现电源侧资源、需求响应资源的优化调度。实验结果表明:所提模型可实现各发电机组、价格型需求响应(PDR)及各类激励型需求响应(IDR)资源的优化调度,与未考虑需求响应及电源不确定的资源调度方案相比,所提模型可降低弃风、弃光成本,节约14%的成本。

天然气储气调峰大数据信息平台构建

因供需矛盾导致的天然气短缺现象时有发生,除了提高天然气开采量与进口量、加快天然气储气设施建设等应对措施以外,鉴于当下我国已经进入大数据时代,还有必要构建储气调峰大数据信息平台,以便快速、有效地应对上述现象。为此,基于大数据采集、预处理、分布式存储、挖掘分析等技术,构建了以国家级总平台为第一层、省级平台为中间层、企业级平台为基础层的储气调峰大数据信息平台体系,并以2017年供气紧张(“气荒”)事件为原型,运用情景构建手段进行了模拟分析。研究结果表明:①所构建的“国家级、省级、企业级”三位一体化储气调峰平台体系,能够将政府职能与企业能力进行无缝衔接,充分调动政府与企业间的协调能力;②设计的五层面(资源收集层、数据净化层、信息储存层、分析指导层与可视应用层)天然气储气调峰平台总体框架,能够实现对天然气供需状况与态势的有效预判和储气调峰资源的优化利用。结论认为,2017年“气荒”事件可分解为初始、显现、蔓延与形成4个阶段,利用“空白对照”理论进行的情景构建,可模拟企业级、省级、国家级各层级平台应对天然气短缺现象的处理过程。

江西电力系统调峰形势及调峰缺口测算分析

随着江西用电负荷峰谷差的不断增大,江西电网调峰压力日益增大,与此同时,在“碳达峰、碳中和”发展背景下,新能源的爆发式增长也进一步加剧了系统调峰压力,对电网运行提出了极大考验,严峻的调峰形势对系统调峰能力和调峰电源的建设提出了新的要求。文中在江西用电负荷特性及现状面临的调峰困难形势的基础上,分析了江西调峰资源发展情况,采用时序生产模拟技术开展“十四五”末系统调峰缺口以及新能源利用情况测算,为江西新能源健康发展及调峰资源的建设提供参考。

高比例可再生能源电力系统调峰问题综述

随着可再生能源在电力系统中所占的比例日益提高,电力系统的电源结构发生了巨大变化,可再生能源的高渗透性、出力的随机性和不确定性,使得电源侧、负荷侧对电力系统调峰资源需求问题逐渐凸显。首先,总结可再生能源时序发电特性和空间分布特性,对高比例可再生能源电力系统的调峰问题进行了说明。然后,对多种调峰储能类型的配备、特点、发展趋势等研究成果进行总结与归纳,对需求侧参与电力系统调峰方式进行归纳总结,包括需求响应建设、发展电力市场和辅助调峰服务市场以及增强电力传输能力。最后,对未来高比例可再生能源电力系统调峰问题研究前景进行了讨论与展望。