基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法及其应用

随着中国风电、光伏等新能源高速发展,不断提高电力系统新能源消纳水平、降低弃风、弃光电量成为电网调度机构面临的重大挑战。新能源年度消纳能力计算是提前预估电网新能源消纳空间、优化年度运行方式安排、做好新能源消纳工作的关键环节。分析了新能源消纳能力计算的研究现状,提出了基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法,建立了含机组启停机约束的混合整数规划模型,开发了新能源生产模拟仿真软件,并基于2015年一季度实际数据验证分析,证明了所提方法和模型的准确性和适应性,在开展新能源富集的“三北”地区年度消纳能力计算实际案例研究的基础上提出了相关建议。     

基于OPENDSS仿真平台的分布式光伏接入对配电网的影响分析

为支持、服务嘉兴光伏高新技术产业园区大容量高密度分布式光伏的顺利并网,确保安全消纳太阳能光伏发电,保障嘉兴电网安全稳定和经济运行,开展了分布式光伏接入对配电网的影响分析,用以评估光伏产业园区光伏发电接纳能力。文章通过OPENDSS(OPEN distributed system simulator)平台对光伏产业园区电网进行了仿真,分析了光伏并网后的电网电压、有功潮流和线损等指标,探讨分布式光伏发电并网过程中的技术问题,可为合理制定产业园区的分布式光伏接入规划方案提供科学的参考依据。     

对中国新能源消纳问题的分析与建议

近年来,中国新能源消纳矛盾日益突出,2015年弃风弃光电量创历史新高,主要集中在“三北”地区。基于大量调研数据,在分析“三北”地区新能源运行消纳情况的基础上,深入分析新能源消纳困局原因,提出了促进新能源消纳、缓解当前弃风弃光问题的建议。分析表明：加强电网建设是解决新能源消纳的坚实基础,实施热电机组电热解耦是解决新能源消纳的有效手段,完善相关政策是解决新能源消纳的制度保障,市场和计划并重是解决新能源消纳的根本途径。     

基于电网消纳能力的新能源发展策略研究

随着新能源大规模开发,新能源消纳问题逐渐突出。在保证太阳能及风电可靠并网发电、电网能够维持安全稳定运行的前提下,不同的网架强弱程度、不同的电源构成以及不同的负荷水平,电网消纳新能源发电的能力也将有所不同。为了综合协调电网电源资源,合理安排新能源的发展规模和建设时序,保障新能源发电的科学发展和有效利用,本文基于电网光伏风电消纳能力,并根据风电发电特性、光伏发电特性及风光互补特性,提出一种探索电网新能源消纳能力最大的方法,为后续新能源并网提出指导性意见,避免大量的弃风弃光现象发生。     

地区电网新能源发电项目消纳能力研究

近年来,各地大规模建设风力、光伏等新能源发电基地,造成了部分地区新能源发电严重过剩,出现了弃风、弃光的情况。针对现状,研究分析了接入电网的风力、光伏等新能源发电项目的消纳能力的主要影响因素,并分别研究了基于调峰约束和容量约束条件下的新能源消纳能力评估方法,对于地区电网规划和新能源消纳能力分析计算具有重要指导意义。     

甘肃河西500万kW光伏就地消纳及调峰分析

2012年甘肃河西4地市拿到路条的光伏发电规划容量超过500万kW,当前电网不能满足新能源的全部接纳要求,大规模光伏项目的并网和消纳成为阻碍光伏快速发展的首要问题.基于河西电网负荷发展、电网规划以及通道输送能力的实际情况分析,提出了各市（县、区）建设光伏容量与区域新增用电负荷相适应的分散接入、在地区110 kV电网内就地消纳的新思路.分析了河西电网光伏发电的实际出力特性,计算并分析了嘉酒、张掖、金昌及武威地区电网就地接纳光伏的空间和有利条件.基于光伏出力特性和负荷特性,分析了光伏的调峰特性及调峰方案选择.     

光伏发电功率预测预报系统升级方案设计及关键技术实现

“光伏发电功率预测预报系统V2.0”开发完成于2012年初,由于国家能源行业标准《光伏发电功率预测系统功能规范》（2014）即将颁布,完善系统功能,提高系统适用性,对系统升级尤其必要。从系统框架完善、预报方法改进、网络技术应用以及功能模块优化等4个方面对“光伏发电功率预测预报系统V2.0”进行了升级。升级内容主要包括：新增集合预报法以实现多种预报方法的集成优化,新增B/S架构方式并通过Silverlight 4.0技术实现预报产品的网络发布,新增电站地理信息地图显示从而增强系统的展示性,加强入库数据的规范化管理及对系统进行发电单元划分。升级后的系统已推广应用于全国多家光伏电站,将有助于电网对光伏发电的合理有效调度及光伏电站发电效率的提高。     

针对甘肃电网的高载能企业参与可再生能源消纳“荷-网-源”协调控制

随着中国可再生能源基地建设的快速推进,由于传输容量限制、调峰能力不足、备用不足等原因引起的弃风、弃光问题日益严峻。针对可再生能源的消纳问题,分析了负荷侧的高载能企业的调控特性,结合高载能企业的经营现状,分析得出高载能企业具备参与电网调节、增加可再生能源消纳的能力,提出了考虑高载能企业的“荷-网-源”协调控制的思路,建立了考虑高载能企业隐私的分布式调度的闭环协调求解模型,并通过算例初步展示了“荷-网-源”协调的效益。     

新能源发电项目消纳能力研究综述

风力发电和光伏发电等新能源发电已发展最快、技术最成熟、商业化前景最好的清洁能源开发方式。与水电、火电等常规电源相比,风能、太阳能等新能源发电最根本的不同点在于其有功出力的随机性、间歇性、波动性。这一特点造成了新能源大规模开发面临的接入、调度、对电网运行的影响及消纳困难等一系列复杂的技术经济问题。针对上述情况,本文研究分析了影响新能源接入电网的各种因素,对于地方电网规划、新能源消纳能力分析具有重要指导意义。     

中国电力建设技术进展及发展趋势-（下）电源部分

电力行业的发展和规划最终要落实到工程建设实践中,电力建设技术为中国电力行业的发展奠定了坚实的基础。总结了“十二五”期间电源建设技术领域国内外最新研究成果和重要工程实践情况,对大容量高参数燃煤发电工程、燃煤电站超低排放技术、风力发电技术、太阳能发电技术、储能技术及电站工程建设管理等各领域技术在“十三五”期间及至更长时间内的发展趋势、可能达到的参数及技术水平进行了分析,对中国电源建设的发展提出了相关建议。     

集中式光伏弃光分析及应对措施

针对集中式光伏弃光问题,从调峰能力、输送能力、消纳能力以及设备运行等方面分析了集中式光伏电站产生弃光的原因。提出了基于标杆光伏电站的弃光电量计算方法和基于辐照度数据还原的弃光电量计算方法,结合算例利用实际运行数据进行弃光电量分析计算并对2种算法的适用情况进行阐述。最后从国家政策、发展规划、调度运行及消纳市场等层面提出了促进光伏消纳、减少弃光的应对措施,以期促进集中式光伏健康、持续、稳定发展。     

基于非时序模型的新能源消纳能力评估方法

随着风电和光伏装机容量的快速增长,弃风和弃光问题日益突出,开展新能源消纳能力研究,建立消纳能力量化评估体系对电网调度的运行和控制工作有着重要的意义。文中提出了一种基于非时序分析模型的新能源消纳能力量化评估方法。该方法基于概率分析理论,首先利用阿基米德Copula函数构建了新能源理论出力的概率分布,通过负荷特性构建了系统新能源消纳空间的概率分布,进而得到了系统新能源弃电功率的概率分布。然后,再通过新能源弃电功率的概率分布计算得到新能源弃电率,评估系统的新能源消纳能力。最后,基于EPRI 36机组系统验证了所提方法的正确性和有效性,并分析了负荷、新能源装机容量、常规机组调峰率以及备用水平对弃电率的影响。     

考虑电压稳定的主网无功规划方案及仿真计算

大规划体系是国家电网公司主推的五大体系之一,是其余四大体系建设的前提和保障。无功电压规划作为电网规划重要的组成部分,是保障地区电网稳定、可靠、经济运行的基础。以山东“十二五”500 kV输电网无功规划为例,计及外电入鲁等条件,在无功补偿设备的配置基础上,进行了山东电网主网架的无功优化、稳定裕度及抵御扰动能力的计算,评估了主网架的电压安全水平;明确了无功配置最优投运容量,保证了主网架的安全、经济运行。为山东电网“大规划”体系建设提供理论支撑和技术支持。     

支撑碳中和目标的电力系统源-网-储灵活性资源优化规划

2020年9月,中国提出将努力争取2060年前实现碳中和。大力发展风电、光伏高比例并网的新能源电力系统,是实现碳中和目标的重要途径。由于新能源发电具有波动性和随机性,因此需要提升系统灵活性以保障高比例新能源电力系统的安全、可靠和经济运行。以实现2060年碳中和目标为边界,采用内嵌全年8 760 h全景时序生产模拟的电力规划模型与方法,考虑各类灵活性资源约束,从不同时间和空间尺度统筹优化新能源电源、储能及电网互联容量,为实现碳中和目标提供可行方案。在此基础上,开展系统弃电率、新能源电源装机、储能配置及电网互联容量灵敏度分析,进一步论证模型方法的有效性,并量化分析高比例新能源电力系统源-网-储协同规划的效益。     

基于双层BP神经网络的光伏电站输出功率预测

光伏电站输出功率对电网调度有很大影响,但受到太阳辐射强度和气象因素的影响,光伏电站输出功率具有随机性和不可控性。为合理利用光伏发电系统,建立一种基于气象预测信息以及BP神经网络的光伏电站输出功率预测模型。通过相关性分析确定影响光伏出力的影响因子,结合历史数据和气象因素进行模型训练和功率预测。文中主要提出一种新的预测模型-双层BP神经网络模型,通过对某光伏电站预测结果与实测值对比,结果表明该方法能有效提高光伏电站输出功率预测精度,对发电计划的制定有较好的参考价值和实用价值。     

基于调峰能力为约束的阿勒泰地区风电接纳能力研究

随着风电接入电网的规模不断增加,在某些时段风电给电网调峰带来负面影响,接纳的风电能力必须在电网调峰承受范围以内.结合风电场输出功率集群效应,通过对常规电源调峰能力分析并求取尖峰和低谷时刻网供电力,建立了以调峰能力为约束下低谷时刻风电接纳容量的计算方法.基于上述方法,参照阿勒泰地区电源规划,对2015年阿勒泰地区电网风电接纳容量进行计算,为阿勒泰地区风电接纳问题和输电规划奠定基础.     

计及光伏消纳率的分布式光伏电源双层多场景规划

针对当前配电网中由于分布式光伏电源规划不合理而导致较为严重的弃光问题,研究构建了新型计及光伏消纳率的分布式光伏电源双层多场景规划模型。其中外层规划模型以光伏投资者年净收益最大为目标优化光伏电源的安装容量,内层规划模型则以光伏年消纳率最大为目标对光伏电源的出力削减量进行优化。然后,基于多场景分析和改进K均值聚类方法进行场景缩减,并利用分子微分进化算法求解上述双层规划模型。最后以IEEE 33节点配电网系统为例进行计及光伏消纳率的分布式光伏电源规划,结果验证了所提规划模型及求解方法的优越性。     

基于风光互补的直流电网规划模型研究

社会工业化发展造成了能源短缺问题,目前,新能源的开发及利用已经成为能源战略的重要组成和发展方向。提出基于风光互补的直流电网规划模型,明确风光互补的直流电网规划指标,建立基于风光互补的直流电网规划模型;根据直流电网的二次规划,寻优风光发电收益指标,并给出电芯过热问题的实际解决方案。通过实验证明,与传统方法相比,基于风光互补的直流电网规划更合理。     

考虑分布式光伏电源影响的负荷预测方法研究

目前已有越来越多的分布式光伏电源并网,并将通过配电网络进行传输。由于光伏电源自身具有随机性和群发性,将对配电网的规划设计,尤其是对负荷平衡和负荷预测造成显著影响。结合杭州电网的负荷特性以及杭州地区的光伏电源发电特性,分析研究了分布式光伏电源的有效削峰容量,给出了新的电力电量平衡以及负荷预测方法,可供后续开展配电网规划设计时参考。