考虑新能源高比例接入的电网用电负荷间歇式自动调峰模型

针对传统自动调峰模型确定的模型损耗参数过小,导致最终调峰模型的消纳率过小、消纳新能源效果较差的问题,设计一种考虑新能源高比例接入的电网用电负荷间歇式自动调峰模型。拓展处理能源接入损耗后,构建接入高比例新能源后的电网调控关系,设定多种波动变化区间,构建多个间歇式波动约束条件,选定新能源高比例接入状态,结合间歇周期内的功率变化,最终得到自动调峰模型。在准备电网所需的发电机组,设定电网用电数值后,准备2种传统调峰模型与所设计的调峰数值进行实验,结果表明,所设计的自动调峰模型的消纳率数值为0.85,可消纳的新能源最多。

分布式光伏高比例接入的国外经验及实践启示

分布式光伏接入电网比例逐渐提高,为电网带来一系列问题,可借鉴国外经验为解决相关问题提供实践参考。首先,总结了作为欧洲能源转型先行国之一的德国在可再生能源法案和分布式光伏接入标准等方面的相关经验。然后,梳理了英国伦敦"8·9"停电事故案例中分布式光伏及其防孤岛保护在事故进程中的表现及产生的影响。最后,结合相关国外经验、我国可再生能源发展政策、分布式光伏高比例接入对电网运行带来的问题,针对配网电压分布及控制、分布式电源接入标准、防孤岛保护和用户侧分布式光伏业主利益与电网运行协调等方面提出了相关建议。

高比例光伏接入的分布式储能容量自适应协调控制方法

光伏发电具有一定的波动性和不确定性,天气、季节等因素会导致光伏功率的变化,需要储能系统实时跟踪、预测和调整以保持供需平衡,但波动性和不确定性增加了控制的复杂性。为此,提出一种新的分布式储能容量自适应协调控制方法。计算接入高比例光伏电能后储能无功损耗,设置功率约束条件,确保功率的稳定性。基于此,以电压条件最优、接入负荷和净功率最低、高比例光伏接入处的功率可调节范围最优为调控目标,实现高比例光伏接入的分布式储能容量自适应协调控制。实验数据证明,所提方法在控制效果方面具有显著优势,能够实现高效的分布式储能控制,并确保光伏的高效出力。

高比例新能源接入的输电网外送通道与储能分布鲁棒优化协同规划方法

针对具有强随机性、集中式、大容量的风电与光伏并网给输电网的安全运行及新能源消纳带来的巨大挑战,考虑风电与光伏出力的不确定性和时序相关性,提出高比例新能源接入的输电网外送通道与储能的分布鲁棒优化协同规划方法。首先,以外送通道与储能的规划共同作为决策变量,将富余的新能源资源通过规划的外送通道送出;其次,利用储能缓解和抑制新能源发电的间歇性和随机波动性,促进实现新能源的全额消纳;然后,应用二阶锥凸松弛、泰勒级数展开等技术,将原混合整数非凸非线性规划模型转化成混合整数凸规划模型,以实现高效求解。最后,以改进IEEE 39节点输电系统为算例进行仿真计算,验证了所提模型和算法的正确性和有效性。

基于数字孪生的高比例新能源接入系统稳定控制研究

随着全球对可再生能源的重视和需求的增长,高比例新能源接入系统的稳定控制成为电力系统领域的研究热点之一。数字孪生技术的出现为解决这一挑战提供了新的思路和方法。本文探讨了基于数字孪生的高比例新能源接入系统稳定控制,通过建立数字孪生模型、设计稳定控制策略以及实时优化方法,以提高系统的稳定性和可靠性。通过深入研究数字孪生技术在电力系统中的应用,本文旨在为实现可持续能源接入系统的稳定运行提供理论和实践支持。

融合时空信息的高比例分布式光伏低压台区户变识别方法

随着低压台区内高比例户用分布式光伏接入以及终端用户规模的扩大,基于电压相关性原理与能量供需平衡原理的传统户变关系识别算法准确率已无法满足低压台区的需求。针对上述问题,提出一种融合时空信息的两阶段户变关系识别算法。首先提取用户与低压配变的空间位置信息,基于低压配变的最大供电范围,实现户变关系的一阶段识别,优化下一阶段的迭代初始值。随后根据用户与低压配变的用能时间序列,建立基于能量供需平衡的时序关联卷积模型,实现低压台区户变连接关系识别。仿真表明,相较于传统算法,该方法在提升户变关系识别准确率与降低计算复杂度上具备显著优势。

面向高比例新能源电力系统调峰需求的储能容量配置方法综述

高比例新能源的接入导致传统电力系统的稳定性与经济性受到极大影响,常规电力系统功率调节手段不足以应对。解决新能源电力系统调峰问题的重要途径是引入储能系统,辅助机组进行调峰并平滑新能源出力曲线,可有效降低新能源高比例接入带来的运行风险,对新能源消纳起至关重要的作用。文中对储能参与新能源电力系统调峰涉及到的容量配置、优化建模以及电力市场环境下储能参与调峰辅助服务等方面的研究进展进行梳理,旨在为未来高比例新能源电力系统面临的调峰问题提供研究思路。论文首先介绍了高比例新能源接入背景下储能参与电力系统调峰的容量配置目的及配置方法,然后展开论述调峰建模、定价建模两个方面的储能系统建模方法,并对其国内外研究现状进行归纳总结,最后对储能系统在未来发展面临的挑战和重点研究的方向进行了展望。

风电高比例电网安全稳定分轮分区控制技术

风电高比例电网稳控系统需要控制的站点过多,同时风电电源分布极为分散,且风力发电出力具有不确定性。针对风电高比例电网安全稳定运行问题,既要考虑基地整体外送稳定问题,还需要考虑局部地区的稳定问题,导致传统的安全稳定控制手段也难以实施,因此为解决风电接入电网中遇到的实际问题及改善风电接入后电网的稳定性及电力系统运行的经济性,提出了一种分轮分区优化控制技术。该控制技术既能充分满足解决系统稳定问题的需求,又能充分体现切机效果的有效性、经济性、公平性,而且可以简化定值整定,大大提升了安全稳定控制系统的可靠性、可适应性。

含高比例风光接入的输电网氢-电混合储能系统配置方法

目前高比例风光接入的输电网存在弃风弃光率普遍较高的问题,配置储能设备作为一种具有潜在效用的手段在当前的研究中备受青睐。针对输电网储能配置问题,为达到综合成本减小和弃风弃光率降低的目的,提出了一种基于双层规划模型的输电网氢-电混合储能系统配置方法。首先,对氢-电混合储能系统的特性进行建模,在此基础上建立输电网氢-电混合储能系统功率与容量配置双层规划模型。上层模型以配置储能后年综合成本最小为目标;下层模型以弃风弃光率最小为目标。其后基于蓄电池和氢储能的不同特性,提出一种氢-电混合储能系统配合策略。最后,针对该模型非线性多目标的特点,采用双层迭代粒子群算法与潮流计算相结合进行模型求解。在算例仿真部分,以某含有高比例风光接入地区输电网为例,进行氢-电混合储能系统容量和选址的优化配置,验证了所建模型和所提求解算法的可行性和有效性。提高了风电光伏出力在时序上的转移能力,减少了高碳化石能源的消耗量,降低了弃风弃光率。

基于逆变型电源暂态电流回代的系统级故障暂态解析

随着高比例电力电子设备和高比例新能源的接入,未来电力系统需要全时域量保护以应对系统复杂的故障特征。系统级故障暂态分析作为时域量保护的研究基础具有重要意义。鉴于逆变型电源(IIG)的受控特性,系统级故障暂态解析需应对机组输出电流的动态相位换算和多机系统方程高阶求解2个挑战。文中提出一种基于IIG暂态电流回代的系统级故障暂态解析方法。通过分析机组输出功率与端电压相位间的动态关系,实现了IIG暂态电流向统一参考系的动态相位换算;对系统方程进行暂态修正从而避免了高阶运算;在此基础上,网络节点暂态电压可由各机组暂态电流线性求解,进一步得到故障点及全网暂态电流的时域精确解。仿真验证结果表明,所提方法可实现较为精确的系统级故障暂态解析。

英国新型电力系统建设经验以及对我国省级电网发展启示

构建以新能源为主体的新型电力系统是推动电力系统清洁低碳转型,落实国家“双碳”战略的重要举措。然而大规模可再生能源的接入可能带来调峰能力不足、局部阻塞加剧和系统惯量缺失等安全稳定运行挑战。英国与我国部分典型省份自然资源禀赋与电力系统情况相近,且在应对高比例可再生能源接入问题上进行了有效的先行探索,因此对我国新型电力系统的建设具有参考价值。首先介绍了英国电力系统发用双侧的转型历程,以及碳排放、消费侧和能源系统三方面的转型目标。其次,从政策法规引导、资源基础建设、电力市场机制、输配系统信息化、技术装备应用和调控运行方式六方面梳理了英国应对高比例可再生能源接入的先行探索。最后,从因地制宜开发利用低碳资源禀赋、顺应技术发展调整政策法规支撑、优化灵活公平统一开放的市场机制、稳步推进新技术应用与数字化转型和积极探索系统升级与运行调控手段五方面归纳了英国新型电力系统建设的经验,并以江苏为例,提出了对我国省级电网的发展启示。

面向光伏消纳的配电信息物理系统融合规划方法

随着大量分布式能源接入配电网,传统的配电网已逐渐发展成为高度信息物理耦合的配电网信息物理系统。目前的研究主要是在现有物理侧规划方案的基础上独立规划信息侧。为了考虑物理侧和信息侧的耦合效应,对储能配置和通信网络拓扑进行协同规划,以解决配电网光伏接入造成的电压越限问题。同时考虑不同通信拓扑规划方案的控制效果,以避免规划方案投资不足或过多的问题。最后,通过一个25节点低压配电网模型验证了该规划方案的经济性和控制效果。

新能源多场站短路比影响因素分析

新能源在电力系统中的接入占比不断增加,使得局部地区出现了新能源接入弱交流电网的场景,易引发新能源振荡失稳及过电压脱网风险。计及多个新能源场站间相互影响的新能源多场站短路比(multiple renewable energy stations short circuit ratio,MRSCR)是衡量新能源接入系统电压支撑强度的重要指标。首先,推导了MRSCR的计算公式,结合不同假设条件,给出不同解析表达式;其次,详细分析了影响新能源多场站短路比的因素,包括新能源场站发电功率、节点运行电压、加装调相机等,并对上述因素的影响效果进行理论推导;最后,为进一步验证上述因素对MRSCR的影响情况,依托电力系统分析综合程序(power system analysis synthesis program,PSASP),以宁夏某新能源场站为例进行了仿真分析。仿真结果表明新能源场站发电功率、加装调相机对MRSCR具有显著影响,上述结论对指导高比例新能源接入系统电网运行及新能源场站规划设计具有重要意义。