纯电重卡集群与电网友好互动的聚合调控系统设计与功能分析

在“双碳”战略目标持续推动下,重型卡车“油改电”发展势头强劲,纯电重卡(PEHT)已成为物流运输的主要方式。针对PEHT与电网友好互动的难点,从架构设计和功能应用的视角提出PEHT集群与电网友好互动的聚合调控系统。首先,基于电网侧视角,对上层PEHT集群互动管控平台的综合功能应用场景进行设计;然后,基于聚合商侧视角,构建中层PEHT充换电站聚合管控平台的六大功能;最后,基于负荷侧视角,对下层PEHT充换电站智能边缘终端从数据处理、资源管理、优化控制3个方面构建功能模块。分析表明,该系统实现了PEHT集群与电网的友好互动,有利于提升电网的安全稳定、灵活运行。

“变电+充电”多功能站的负荷安全裕度评估方法

随着电动汽车快速发展,城市大型充电站的站址愈发紧张,与110 kV或35 kV变电站集成的“变电+充电”多功能站(简称变充电多功能站)可以充分利用已有变电站的空间资源,成为一种可行选择。然而,快速普及的电动汽车-电网互动技术为变充电多功能站的安全评估引入了新的边界条件,传统的变电站负荷裕度评估方法已不再适用。文章提出一种考虑车网互动以及N–1准则的变充电多功能站负荷安全裕度评估方法,首先构建了变充电多功能站的系统安全模型,然后采用降维投影可视化方法,进一步提出变压器负荷安全裕度的指标,最后结合实际电网算例验证方法有效性。本文方法为以变充电多功能站及其所属的城市配电网安全分析提供了理论基础。

新型电力系统“源-网-荷-储”多元灵活性提升方法与路径

以高比例新能源为主体的新型电力系统在局部时段灵活性严重不足,需要挖掘各类资源的灵活性以提高电力系统多时间尺度可调节能力。探讨了不同时间尺度的灵活性供需平衡特性;总结了面向新型电力系统“源-网-荷-储”各环节的灵活性提升方法,突出各类资源的灵活性互补效果;分析了不同类型电力市场的交易机制相互配合衔接对提高电力系统多时间尺度灵活性的作用,可以联合提高灵活性资源的跨时空配置效率,有效释放电力系统多时间尺度灵活性。

高风电渗透率下储能配置与系统调节能力提升关联分析

高比例风电是新型电力系统发展的突出特征,但风电随机性与反调峰特性导致系统灵活性需求加剧。储能可有效提升系统应对风电不确定性的灵活调节能力,定量分析储能对系统调节能力的影响有利于储能的合理规划利用。基于源荷储互动经济调度模型,考虑储能参与系统调峰、爬坡和旋转备用,通过越限约束边界的迭代生成计算风电可调度域;对比不同容量规模和空间布点的储能配置方案下系统风电可调度域正负偏差边界,量化表征储能配置对系统调节能力提升的贡献。基于IEEE 30节点系统,仿真分析了储能与其它灵活性资源在布点以及容量比例上的配置格局对系统不同方向灵活调节能力提升的影响,为参与电网调度的储能规划提供决策支持。

面向源荷互动的建筑电网数据共享现状与展望

数字技术与能源融合构建是推动绿色低碳技术攻关的重要工具,而数据共享则是促进产业深度融合、推动全链条创新的关键抓手。在未来新型电力系统中,基于数据共享的源荷互动有望成为助推智能电网和建筑能源系统低碳转型发展的关键环节。如何有效协同建筑等用户侧与电力系统,实现供需两侧数据的有效互通,是迫切需要探索的核心问题。本文针对当前建筑等用户侧与电力系统供给侧之间的电力数据共享现状及发展趋势进行了研究。首先,调查了建筑供、需两侧对用电数据的监测与应用现状。接着,对当前建筑与电网的互动模式与机制进行了详细综述。最后,结合未来发展需求,提出了相关发展趋势及政策建议,旨在为建筑能源系统的低碳发展及建筑更好地融入整个低碳能源系统提供有益参考。

源网荷储多元协同互动背景下的现货电力市场运营评价方法

在源网荷储多元协同互动背景下,传统运营评价方法已不能准确有效地描述现货电力市场的运行情况。结合国内外已有研究,首先构建了现货电力市场运营评价指标体系;随后采用基于级差最大化的层次分析法-熵权法的赋权方法求解指标权重,给出现货电力市场运营综合评价流程;最后基于某实际电力市场数据进行算例验证。结果表明,所提出的现货电力市场运营评价方法得到的综合评价结果能够反映市场的真实运营情况、发展状况及潜在问题。

湘西凤凰县域新型电力系统“十四五”建设规划分析

“双碳”目标下,为加速推进具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的新型电力系统建设,通过全面总结湘西凤凰县域的电网发展现状,客观分析“十四五”时期凤凰新型电力系统发展形势,提出了湘西凤凰县域新型电力系统“十四五”建设规划思路和目标,通过源端清洁化和终端电气化构建清洁低碳能源供应体系,以新型配电网工程建设、配电网灵活性资源建设和源网荷储协同互动工程的有机结合,打造凤凰县域新型电力系统综合示范,并进行了预期成效分析,为湘西公司编制计划和制定措施提供重要理论依据,对“十四五”时期加快推动凤凰电网向能源互联互通、共享互济转型发展,打造凤凰能源互联网新业态、新模式具有重要指导作用。

家庭智能用电系统研究及智能控制器开发

与传统用电相比,智能用电强调用户的参与,鼓励用户与电网之间的信息双向互动。为了获取家庭内负荷级别的用电信息,加强用户与电网的双向互动,对家庭智能用电系统的实现进行了研究。构建了一种新型的家庭智能用电系统结构框架,其由智能电表,智能互动终端,智能控制器,家庭局域网络等构成。开发了一种智能控制器装置,搭建了一套演示系统进行测试验证。测试结果表明,智能控制器可以实时准确地获取各用电设备的耗电信息,将用电信息传送给互动终端。而且智能控制器可根据电价变化控制电器设备的运行,实验验证了智能控制器可实现有效节能的效果。

考虑交互功率控制的微网经济运行

研究微网与公共电网交互功率波动控制对微网运行成本的影响。考虑微网潮流约束,提出了不同功率波动约束下多时段微网经济调度方案。为最小化微网运行成本,引入不平衡电价,制定最优合同容量,优化微网储能和负荷侧管理策略,并研究线路传输容量限制、弃风弃光对微网交互功率控制方案和运行成本的影响。分别使用经修改的IEEE 24节点系统和FREEDM系统模型,验证所提方案的正确性和可行性。仿真结果表明,基于需求侧响应的微网能量管理策略,提高微网运行效益的同时,增加了联络线功率控制的灵活性,减小了分布式发电功率波动对上级电网产生的影响。也可为微网平稳接入公共电网运行和大规模推广提供参考。

基于节点聚类分簇的多馈入直流落点筛选方法

随着受端电网直流落点数目的增加,合理规划直流落点位置对于保证受端系统的安全稳定运行具有重要意义。在深入研究直流落点间交互影响特征的基础上,基于多馈入交互影响因子定义了节点交互影响相似度指标,进而构建了受端电网节点交互影响相似度矩阵。以直流落点数为分区目标数,利用谱聚类方法实现了受端系统的分区。每条直流选择一个子区域作为备选落点区域,所有方案形成落点方案集合,利用整体性与均衡性指标综合评估筛选出最优方案。算例分析结果表明,利用该方法所得落点位置合理,与传统方法相比,具有计算简单、筛选效率高的优点。

电力高峰时段电动汽车负荷优化调度

规模化电动汽车作为一类特殊负荷,在负荷高峰时段可以接受调控指令成为缓解短时电力缺口的有效手段。电动汽车负荷对调度指令的响应受到其车辆类型、出行规律和激励政策等多因素的影响。首先对各类型电动汽车在电力负荷高峰时段出行规律和负荷规模进行分析,提出单组电动汽车负荷受控功率转移模型,在假设的运营条件下,兼顾电网、充电设施经营者和电动汽车车主等调度参与方整体利益,建立多目标高峰调度优化模型,并引入NSGA-II算法进行求解。仿真结果表明,对规模电动汽车的合理调控,可以在不同高峰时段以较小成本有效减少高峰负荷。

智能电网下的用电服务新技术

智能用电是中国坚强智能电网的重要组成部分,其建设的好坏直接关系到电网的能源使用效率、经济运行和有序用电。基于对智能用电技术国内外研究现状的分析,本文探讨了我国用电服务技术存在的问题和差距。结合我国智能电网的发展计划,从用电业务体系、量测控制技术、信息通信技术、客户服务体系、需求侧管理、检验检测技术6个领域对智能用电的关键技术进行了深入分析,并展望了我国智能用电技术的未来发展趋势。

基于网荷终端的用户低压负荷紧急控制

目前安装网荷终端的用户可切负荷集中在10 kV以上,在紧急切负荷时把很多重要的低压400 V负荷同时切除了。为进一步减少紧急切负荷对用户生产的影响,通过对现场用户400 V负荷性质、容量、设备的调研,提出了符合现场用户特点的设备改造负荷接入方案。针对400 V负荷精细化采集、快速控制的需要,及现场实施的可行性、经济性要求,设计了针对集中式和分散式两种类型用户的400 V负荷快切方案,并完成了现场用户试点实施。通过研制一种基于面向通用对象的变电站事件通信(generic object oriented substation event,GOOSE)的网荷子单元,对方案进行优化改进,使其满足了紧急切负荷的动作快速性要求。

网荷终端负荷采集缺陷分析及处理方案

网荷终端通过电压电流信号实现用户厂内多条线路的负荷采集,现场实施中发现了终端采集负荷线路功率错误这一缺陷的普遍存在,对主站精准采集负荷和实现精准控制带来了严重影响。针对引起负荷采集不准确的常见现象,分析了设备缺陷和施工缺陷方面的原因;根据不同接入方式下的有效值、相序相位和极性等各种缺陷,详细分析了不同缺陷引起的功率采集误差。基于现场处理的常规方案,提出了可配置的终端处理方案,并完成了现场实施。结果表明,该方案可以有效减少运维工作量、降低作业风险、提高消缺处理效率,具有较好的实用性。

智能网荷互动终端网络攻击防护策略研究

通过对江苏电网大规模源网荷友好互动系统中支持负荷监测和控制的执行设备——智能网荷互动终端进行业务相关的网络攻击分析研究,制定了终端防网络攻击防护策略,搭建了网络攻击试验系统进行试验验证。在江苏电网源网荷三期工程中进行了应用,有效提升了大规模源网荷友好互动系统负荷控制的稳定性,充分发挥出系统的经济性和技术优越性,保障江苏电网的安全、稳定运行。

考虑路网-电网交互和用户心理的电动汽车充电负荷预测

文中提出了一种考虑路网-电网信息交互和用户心理的电动汽车充电负荷预测框架。首先,利用出行链和原点-终点(OD)矩阵得到电动汽车出行目的地;然后,考虑行驶、排队时间和充电电价,提出基于后悔理论的充电站选择模型;接着,基于跟驰模型对车辆在路网中的行驶过程进行微观交通分析,建立基于电价驱动的路网-电网交互式负荷预测框架;最后,采用蒙特卡洛方法模拟电动汽车的出行和充电情况,以预测电动汽车充电负荷时空分布。通过在中国北京市三环路网和相应电网上的仿真,验证了所提电动汽车充电负荷预测框架的有效性。仿真结果也表明路网和电网通过电价相互作用,使得电动私家车和出租车的充电负荷在时间与空间上分布差异明显。

省地一体化负荷协同闭环控制系统及关键技术

重点分析了针对特高压直流双极闭锁后以及重大事故导致受端电网出现大功率缺失时,传统人工方式下进行省地联合负荷协同控制存在的问题,提出了一种省地两级分解协调的负荷并发协同闭环控制方法,并根据该方法设计开发了相应的系统。阐明了系统的总体结构、关键技术实现方法及安全防误方式,建立了省地一体化的负荷协同控制体系,实现了省地的批量负荷控制信息交互与闭环控制,并结合在特高压送受端相关调控中心的工程实践,对其实际应用效果进行了介绍。

网荷互动用户可中断负荷选择与恢复策略研究

大规模源网荷友好互动系统通过对负荷资源的分类、分级、分区域管理,实现对用户可中断负荷的实时精准控制,避免对变电所或线路进行整体拉闸,将电网故障的社会影响降低到最低,提升大电网故障防御能力。文中提出了在电网不同运行状态和需求场景下,参与网荷互动的用户及其可中断负荷的选择、参与策略和恢复原则,从而起到一方面实现电网频率紧急控制中的负荷快速切除与恢复;另一方面,确保在紧急控制过程中重要负荷不受影响,保障电网在紧急状态下的安全运行。

源网荷互动终端可中断负荷选择与接入调试方法探讨

大规模源网荷友好互动系统是全球能源互联网稳定运行的一种保护方式,而安装在大型工业企业内的网荷互动终端是这个保护的动作部件。介绍了网荷互动终端在负荷端安装接入方式,实现与用户生产负荷互动,在电网紧急状态下快速切除用户负荷。

计及需求响应的网源荷智能互动风险控制策略

为了控制分布式能源大量并网导致的配电网运行风险,提出了一种基于价格型需求响应的网源荷智能互动风险控制策略。首先,建立了需求响应模型,包括考虑分布式光伏电源出力特征的实时电价模型以及家庭用电负荷模型;在此基础上,建立了同时考虑经济与安全的风险控制模型,该模型以社会效益最大化为目标,满足配电网运行约束、需求响应约束以及通信约束;最后,采用改进型天牛须搜索算法来求解风险控制模型。通过算例验证该文所建立的风险控制模型。算例中分布式电源以光伏为主,自弹性系数取-0.02,互弹性系数取0.0032,设定单位光伏电能补贴金额为0.5元,固定电价为0.5元,风险控制后的用电费用和发电成本较风险控制前分别减少了8.68%和30.78%,并且社会效益增加了9.17%。