可再生能源高渗透率区域“网-源-储-荷”协调规划案例分析

为应对可再生能源快速发展,适应能源互联网的发展需求,以规划大规模接入可再生能源的金寨县为例,进行了"网-源-储-荷"协调规划研究。通过配置储能、水电调节以及主动负荷控制等,充分利用原有电网资源,实现可再生能源的就近接入与就地消纳;通过地区风光互补,并与大型火电及抽水蓄能电站进行协调运行优化,显著降低了各层级电力外送规模。     

可再生能源高渗透率区域“网-源-储-荷”协调规划案例分析

为应对可再生能源快速发展,适应能源互联网的发展需求,以规划大规模接入可再生能源的金寨县为例,进行了“网-源-储-荷”协调规划研究。通过配置储能、水电调节以及主动负荷控制等,充分利用原有电网资源,实现可再生能源的就近接入与就地消纳;通过地区风光互补,并与大型火电及抽水蓄能电站进行协调运行优化,显著降低了各层级电力外送规模。     

广东电网可再生能源接纳能力研究

随着广东省可再生能源的不断发展,尤其是广东海上风电场规划的出台,可再生能源大规模接入将对电网造成严重影响,研究电网对可再生能源的接纳能力具有重要意义。概述了广东电网可再生能源发展现状及规划,通过详细分析可再生能源的出力特性、负荷特性以及电源的调峰能力以及综合考虑了旋转备用和联络线调节能力的影响,提出了基于可再生能源接入系统后电力平衡的可再生能源接纳能力计算方法。将该方法应用于广东电网2020年可再生能源接纳能力分析,得出接纳容量小于规划容量,根据对影响因素参数灵敏度分析,最后给出了广东电网最大限度接纳可再生能源的建议措施,可为电力系统电源规划、电网架结构建设以及运行调度提供参考。     

多端柔性直流输电解决含高比例可再生源电网消纳送出方案

风电、光伏等可再生能源大规模接入消纳是我国电网发展过程中亟待解决的问题。可再生能源出力的不确定性和波动性是影响高比例可再生能源区域电力送出和稳定运行的主要因素。尤其对于电网比较复杂的区域,可再生能源占比高会给电网规划和运行带来很大问题。为抑制高比例可再生能源波动性及出力不确定性对电网稳定性和送出能力的影响,可通过柔性输电技术灵活控制潮流和动态无功控制支撑电压稳定。以云南电网为背景,设计了楚雄大理地区的柔性多端直流联网方案,并给出了控制策略。仿真结果表明,柔性多端输电技术可增强地区电网的稳定性,并大大提高地区电网的送出能力。     

高比例可再生能源受端区域电网调峰的出力网际分配

随着我国可再生能源大规模并网,低谷调峰成为诸多高比例可再生能源受端区域电网运行的困难之一。通过区域电网直调机组网际出力分配可以缓解区域内各省网的调峰压力。建立了以省网负荷平稳性和区域直调机组收益最大化为优化目标的二次规划模型,引入价格杠杆和调峰压力系数,以协调各省网的调峰需求。在此基础上,考虑风电功率的不确定性,建立机会约束规划模型,通过蒙特卡洛模拟技术进行求解,验证不确定性和风险存在条件下,网际出力配置模型的有效性。华东直调系统简化算例的仿真结果表明,所提模型能够有效地解决高比例可再生能源受端电网的调峰难题。     

辽宁电网风电、光伏接纳能力研究

随着可再生能源的不断发展,可再生能源大规模接入将对电网造成严重影响,研究电网对可再生能源的接纳能力具有重要意义。基于辽宁省电网现状网架结构,通过分析风电、光伏等可再生能源电源的出力特性,拟合出典型日出力曲线,提出"基于层次分析模糊"的规划方法。该方法评估了2020年该省各地市非水电可再生能源的接纳能力,并通过软件进行潮流分析与验证。分析结果表明:该方法可以准确得出辽宁电网在规划水平年可接纳的非水电可再生能源的容量,从而有效促进可再生能源的健康发展及消纳,为政府及公司的可再生能源规划工作提供技术支撑。     

大规模集群可再生能源有功分层协调控制策略

随着可再生能源占比不断攀升,可再生能源安全问题和消纳问题日益凸显,提高可再生能源有功控制能力十分关键。因此,针对高占比可再生能源接入电网带来的新特征,提出了大规模集群可再生能源有功分层协调控制策略,涵盖调峰控制、调频控制、断面控制、市场交易和风光协调模式,协调优化系统运行安全性、消纳经济性和控制公平性。所提策略动态评估全网乃至各断面可再生能源最大消纳能力,确保电网安全运行;按照全网层、场群层、场站层顺序逐层优化有功控制指令,拓展可再生能源消纳深度和广度;针对性配置合理有功分配权重系数,保障不同可再生能源场站群、同断面风光发电之间消纳公平。冀北电网的实际运行情况证明了文中所提可再生能源控制策略的有效性。     

考虑可再生能源并网的多阶段电源与电网协调规划模型

综合考虑可再生能源并网的技术要求和节能减排的现实需要,以需求侧响应成本、碳排放成本、可再生能源发电并网比例为规划要素,将协调规划期划分为多个阶段,分场景模拟未来负荷需求、发输电成本等变量的变化趋势,建立多阶段电源与电网协调规划模型;引入有限元法,利用Sierpinski地毯构造搜索空间改进模拟植物生长算法,开发基于改进模拟植物生长算法的协调规划模型求解流程;以改进IEEE-24节点系统(含可再生能源并入节点)为例,测试所构建的协调规划模型的合理性和求解方法的可行性。     

可再生能源跨区现货市场技术支持系统设计

为了缓解日益严重的可再生能源弃风弃光弃水问题,国家电网公司组织了富余可再生能源跨区现货市场,通过利用市场化机制来促进可再生能源在大区域范围内有效消纳。设计了应用于可再生能源送端电网的富余可再生能源现货市场技术支持系统总体功能架构,阐述了与国调现货交易平台及日前计划系统间关系,分析了交易校核、市场出清规则库等核心功能的具体实现技术,实现了与国调现货交易平台协调运行的送端电网富余可再生能源现货市场支持系统。系统已在甘肃、宁夏等多地投入运行,为送端电网可再生能源参与跨区现货市场交易提供了全面技术支撑,提升了可再生能源跨区消纳水平与资源配置能力。     

考虑碳约束的区域电源多阶段双层扩展规划方法

能源电力行业占据碳排放的比例较大,其中以新能源为主的电源结构调整是重要手段。提出了一种考虑碳约束的区域电源多阶段双层扩展规划方法,该方法适用于多区域电力系统协调可再生能源拓展规划与电网建设的多阶段决策,实现考虑碳约束和可再生能源出力不确定的双层优化。在上层模型中,分别计算每个区域的扩展成本和碳排放量。在下层模型中,将上层得到的总扩展成本和碳排放量作为多区域扩展规划中的约束,对区域发电和跨区输电进行同步扩容。所提双层规划模型可避免某地区在没有补偿的情况下承担额外的扩展成本,并为多区域电力系统扩展中的参与地区提供积极互动。应用算例表明了所提长期规划模型的可行性和有效性。