考虑广义需求侧资源的江苏“十四五”电源规划

通过梳理江苏省电力能源现状及发展潜力,分析了"十四五"规划期间省内电力需求及电力平衡状况;针对江苏省电源发展不协调、系统运行风险提升的情况,提出考虑广义需求侧资源的电源规划方案,利用广义需求侧资源的可调节特性,配合电网电源侧实现电力系统供应侧和需求侧的双侧协调;通过时序运行模拟仿真,评估不同电源规划方案的经济效益、供电可靠性水平等指标,为江苏电网"十四五"期间的电源规划与发展提供了重要参考依据.     

需求侧资源引入电网规划的可行性研究

在界定我国电力需求侧资源分类的基础上,研究我国需求侧资源在电力调度和规划方面的应用情况,并基于国外的先进经验和我国的现实条件,论证将需求侧资源引入电网规划的可行性。具体研究内容包括:第一,电力需求侧资源界定;第二,我国电力需求侧资源应用现状分析;第三,将需求侧资源引入电网规划的可行性分析。     

考虑需求响应的苏州地区典型电网规划研究

随着需求响应项目的广泛推广,其对电力系统的影响已逐渐从运行层面深入到规划层面。受资源环境、社会经济发展的制约,需求侧资源是现阶段应用于电网规划的必然选择。考虑需求侧资源的新型电网规划模式,在传统电网规划基础上融入了新的资源,将提高电网规划工作的灵活性,减少电网规划方案难以落地的情况。文章基于需求响应理论和方法,根据电力规划部门实际的配电网规划方法,提出考虑需求响应的配电网规划方法。分析苏州地区电网规划的困难,利用需求响应措施转移或者削减负荷来延缓或避免电网建设。以苏州某典型电网为例给出详细算例分析,采用最小费用法中的年费用比较法,进行传统规划方法和需求响应机制下电网规划技术的经济比较。为配电网规划工作开拓了思路,并提出实用化建议。     

计及随机模糊双重不确定性的源网荷协同规划模型

为应对电源与电网规划建设脱节导致的"弃风"等问题,文中提出一种将电源电网协同规划的模型。同时,鉴于需求侧在电力供需平衡中的潜力,将电力需求侧的能效电厂也纳入电力规划统筹考虑,提出了源网荷协同规划的概念与模型。另外,针对风电等新能源发电给电力系统带来的不确定性,从随机性和模糊性两个角度予以分析和建模,并在源网荷协同规划模型中计及双重不确定性。最后,通过IEEE 30节点系统的算例应用,表明该模型能够有效协调电源与电网的规划建设方案以及能效电厂项目的开展,实现系统总成本最小化,并可合理确定风电机组建设规模,保障资源优化利用。     

大数据时代下的新型电网规划体系

为适应电力大数据带来的技术和理念上的转变,作为电网建设和发展的重要环节,建立信息化、智能化的电力大规划体系势在必行。针对大数据环境下电网规划体系中的数据获取、数据处理和数据应用方案,提出并设计了新型电网规划体系;分别对电网规划大数据的获取和非结构化数据的应用进行详细的分析,并从技术、人员、管理等方面对新型电网规划体系的建设和发展提出建议。     

当前电力体制下考虑需求侧管理的电网规划新思路

电力需求侧管理(DSM)因其能有效调控负荷已成为电力公司的一种常态化工作,这就需要在电网规划中考虑DSM的影响。在电网规划中考虑DSM的影响不仅有利于发挥DSM的作用而且能提高电网规划的经济性。在对传统电网规划和综合资源优化规划分析的基础上提出几点考虑DSM的电网规划新思路,算例验证了提出模型的有效性。     

节能服务环境下的电网综合资源协调规划新方法

引入商业化节能服务业务后,电网规划面临如何最优协调电网扩容与需求侧资源配置的关系以获得最大投资效益的问题。为此,提出一种适应节能服务环境的电网综合资源规划新方法。在定量模拟能效计划及需求响应2类需求侧项目独立及共同作用时对负荷曲线影响的基础上,建立了同时兼顾电网与节能服务公司各自优化目标的双层主从协调规划模型并应用遗传算法进行求解。算例研究结果验证了所述方法的合理性与优越性。针对电价波动等不确定因素进行灵敏度分析,相关结果为未来电网规划提供了一些有益的理论参考。     

东北电网开展需求侧管理(DSM)研究的初步设想

电网调峰日趋困难，电网供求两端的环境污染是当前东北电网存在的2个不容忽视又亟待解决的问题。需求侧管理（DSM）在20世纪90年代初期与综合资源规划方法（IRP）一起引入我国，是当前国际上一些工业化国家推行的一种先进资源规划方法和管理技术。对东北电网需求侧进行DSM研究，是对东北电网规划创新的思考和探索。     

节能服务环境下的电网综合资源协调规划新方法

引入商业化节能服务业务后,电网规划面临如何最优协调电网扩容与需求侧资源配置的关系以获得最大投资效益的问题.为此,提出一种适应节能服务环境的电网综合资源规划新方法.在定量模拟能效计划及需求响应2类需求侧项目独立及共同作用时对负荷曲线影响的基础上,建立了同时兼顾电网与节能服务公司各自优化目标的双层主从协调规划模型并应用遗传算法进行求解.算例研究结果验证了所述方法的合理性与优越性.针对电价波动等不确定因素进行灵敏度分析,相关结果为未来电网规划提供了一些有益的理论参考.     

支撑负荷侧资源柔性调控的新型电力负荷管理系统研究

随着新能源发电占比越来越高,源、荷两侧的随机性使电网供需平衡压力持续增大、成本持续上升,依托新型电力负荷管理系统挖掘、利用需求侧灵活调节资源显得十分重要,可有效推进电网调节模式从“源随荷动”向“源网荷储互动”转变。分析了新型电力负荷管理系统建设的重要意义、建设目标、主要内容;提出了负荷侧资源柔性调控的方式,对应站-线-变做到分层分区分组;阐释了智慧能源单元的硬件要求、软件架构和多功能负荷管理开关的研究现状;最后,结合实际应用场景及适应性,提出新型电力负荷管理系统的专业能力建设要求、支持政策需求、软硬件研究方向,为负荷侧资源柔性调控参与电网友好互动提供参考。     

考虑能效电厂的供需资源组合优化模型

能效电厂作为一种新型的需求侧资源具有规模大、易操作等特点,在综合资源规划中更能体现需求侧资源的作用。文中在现有研究成果的基础上进行了拓展,并提出了将能效电厂与供应侧资源同等纳入电源规划的混合整数规划模型。利用该模型可以计算出满足一系列约束条件的规划期装机顺序和各时段的机组出力以及优化方案的装机容量、固定成本、运行成本和污染物排放量等指标。最后通过算例验证了该模型的有效性。与传统优化方案相比,考虑能效电厂的优化方案具有更好的经济性和环境效益。     

电力市场条件下的电网接入模式

中国的电力工业市场化改革给电网带来了全新的挑战。电网经营企业如何解决“厂网分开”政策实施后出现的发电厂与电网之间协调发展的问题,关系到我国电力系统能否健康有序地发展和电力市场改革能否继续深入进行。通过分析厂网分开后电力工业出现的一些新的不确定因素,提出了电网规划应对电源建设起指导作用的电力规划新模式。研究表明:通过赋有规划指导功能的接入费用这一经济手段能极大地释放电网经营企业遇到的规划、协调、发展方面的压力,从而降低电力规划的风险;利用接入规则可以明确入网各方的职责,规范接入流程,并从侧面体现了电源建设由行政审批制度向市场准入体制的过渡。所提出的新模式为解决发电厂与电网之间的协调发展提供了新思路。     

考虑源荷碳责任分摊的新型电力系统多级灵活性资源规划

为满足新型电力系统的灵活性需求与低碳化目标,提出一种计及源荷双侧碳排放责任的多级灵活性资源规划方法。上层模型投资决策风电、光伏、灵活性资源的配置容量和煤电超低排放改造比例;下层优化运行模型基于典型日灵活性需求多级分解结果,调用资源灵活性供给能力,实现系统多级灵活性供需平衡,并基于碳排放流理论提出源荷碳责任因子,将碳排放责任分摊至包含新能源在内的源荷双侧。最后,对改进的IEEE RTS-24节点系统进行算例分析,结果表明所提规划模型可以引导传统燃煤型电网主动向新能源主导型电网转变,并实现系统多级灵活性供需平衡与源荷双侧碳责任的合理分摊。     

利用用户侧资源提升电网规划运行效率的方法

随着清洁能源发展、电网结构演变与用电负荷增长,仅依靠电源侧扩展规划与优化调度将影响电网规划运行效率,亟须挖掘用户侧资源可利用潜力,提升电网规划运行效率。针对用户侧资源利用潜力进行分类评估,提出考虑用户侧资源的电力系统灵活性协调优化规划方法。该方法以全社会综合经济成本最小为目标,决定各类型用户侧资源改造规模、灵活性电源及其配套电网建设容量,能够提升电网规划运行效率。结合某省级电网进行实证分析,结果证明该方法具有可行性和实用价值。     

计及电熔镁负荷与储能联合调峰的电力系统日前-日内联合经济调度方法

随着碳达峰、碳中和目标的推进,新能源并网数量将大规模增加,新能源固有的随机性和波动性使得电网发电侧与需求侧的平衡受到挑战,现有的调度模式不能满足以新能源为主体的电力系统调度需求.为了提高电力系统的调峰能力,提出将需求侧具有代表性的电熔镁负荷纳入调度主体,通过在电熔镁负荷侧配置电池储能装置,与火电机组进行联合优化调度.以...     

基于全生命周期投入产出效益的电网规划精准投资方法

电网投资建设规模持续增长,迫切需要一种电网规划精准投资方法,提高电网投资的经济效益。提出一种基于全生命周期投入产出效益的电网规划精准投资方法。首先,针对电网规划投资需要解决的不同问题,制定典型的电网规划投资场景,并分为刚性需求场景和弹性需求场景两类,统筹考虑不同场景所侧重的投入产出效益,建立电网规划全生命周期投入产出效益的综合评价指标体系和评价方法;其次,选取6种典型电网规划投资场景,为每种场景制定2种可行的规划方案,对不同规划方案进行全生命周期投入产出效益计算,并按照效益水平对可行方案进行优化比选,得到各种场景下的最优方案,按照优先考虑项目重要性、其次考虑项目投入产出效益的原则对最优方案排序,按照最优方案排序表,逐一安排项目,直到项目投资金额大于总投资计划或者安排完所有项目,得到电网规划投资的项目安排结果,实现电网规划精准投资;最后,结合某省级电网进行实证分析,结果证明该方法具有可行性和实用价值。     

计及需求侧资源的电网分层分区供需平衡调控方法

需求侧资源管理是对传统电网平衡供需方式的有效补充,针对目前需求侧资源管理应用方式中存在的调控模式单一、用户响应潜力评估不足以及横向资源利用薄弱的问题,提出了一种计及需求侧资源的电网分层分区供需平衡调控方法。该方法通过纵向多层次间自下而上的反馈式负荷可响应潜力评估和自上而下的任务量分配机制,配合横向的互联互通互补机制,实现全面的需求侧资源参与供需平衡调节,为需求侧资源参与电网供需平衡调节开拓了新思路,提供了更精确、完善的理论基础。     

直流输电网规划关键技术与展望

新能源的大力发展促使传统能源供给和使用模式发生了根本性变化,大型煤炭、水力、光伏以及风能等多种能源并存发电的新局面,给传统的输电技术带来了巨大的挑战和深刻的变革。以常规直流(基于电网换相换流器(LCC))和柔性直流(基于电压源换流器(VSC))为基础的直流输电网为研究对象,对直流输电网规划的研究动态进行了综述。首先,分析直流输电网的特点与优势,提出并详细阐述直流输电网规划的总体框架;接着,分别从新能源广域并网、多馈入多落点地区直流组网、多电力电子设备协同优化三个方面,提出了直流输电网应用规划的关键技术;最后对张北±500kV柔性直流电网示范工程进行了简要的说明,并展望了未来直流输电网规划研究中需要关注的问题。     

电力综合资源战略规划模型与应用

综合资源战略规划是综合资源规划理念在国家战略规划层面上的扩展,为电力市场条件下实施电力需求侧管理提供了新的理论支撑。文中建立了将作为需求侧资源的能效电厂与供应侧资源同等纳入电力规划的综合资源战略规划模型,该模型以全社会的供应侧与需求侧的总成本最低为目标,以用电量、负荷、能效电厂的装机容量、常规电厂的装机容量、污染物排放水平为约束条件。通过美国综合资源战略规划的算例验证了模型的规划效果,与传统规划预计的结果相比,应用该模型规划可实现全社会的总成本最低,而且减少了供应侧的装机和污染物的排放。     

考虑储能用户与新能源双边交易调峰服务的电力系统联合运营模式

新能源并网规模的不断扩大和并网容量的大规模增加给电网的调节能力和新能源消纳问题带来了严峻的挑战,采用储能系统参与调峰是推进新能源发展的重要手段。为此,提出了综合考虑储能用户满意度和新能源调峰需求的电力系统双边交易联合运营模式和交易模型,以各方综合效益最大为目标,建立新能源侧、电网侧和用户侧的投标和出清模型,其中储能用户与新能源于日前完成双边交易以直接减小电网的调峰服务压力,最终由电网侧的储能消纳剩余新能源出力。算例仿真结果表明,所提运营模式不仅有效地调动了用户主动调峰的积极性,还减小了电网侧储能的调峰压力,在促进新能源发展和保障电力系统稳定运行方面具有重要意义。