亚欧洲际输电送端地区电力外送潜力研究

亚欧洲际输电的送端地区(俄罗斯西伯利亚、哈萨克斯坦、蒙古、中国新疆)可再生能源资源丰富,具有大规模开发并利用特高压直流向欧洲负荷中心地区送电的潜力。考虑资源可开发量与本地用电需求发展、建设周期与开发外送经济性、联合外送电源配比约束等因素,构建了亚欧洲际输电送端地区的电力外送潜力分析评估模型。结合各地区资源可开发量与发展规划,估算了亚欧洲际输电的送端各地区电力外送潜力上限,结合未来发展情景与潜力评估模型,研究了给定条件下亚欧洲际输电的送端地区电力外送潜力。     

亚欧洲际输电送端地区能源电力外送意愿研究

亚洲地区能源资源丰富,具有向欧洲负荷中心大规模输送清洁能源和电力的潜力。为分析亚欧洲际输电送端地区能源电力外送意愿,提出一种一次能源及电力外送意愿分析模型。模型主要包括送端地区、受端地区和国际背景3个模块,依据产业经济学理论和实际的跨国能源电力贸易产业链,搭建联立方程形式的向量自回归模型进行参数估计及相关检验。以俄罗斯对欧盟地区的能源电力外送为算例,考虑预设的发展情景,分析未来俄罗斯的外送意愿。模型输出结果表明俄罗斯国内生产总值的增长可依赖于一次能源和电力出口的不断增加,且俄罗斯能源发展具有强化电力出口,弱化一次能源出口的趋势;其一次能源与电力产业具有差异化发展格局,面临化石燃料过度开采和可再生能源发展起步的局面。总体而言,在地缘政治格局稳定的前提下,俄罗斯对欧盟地区未来的能源电力外送意愿将逐步加强。     

基于多能协同策略的能源互联微网研究

能源互联网一般指具有多种能源综合协同的供应框架,是通过能源转化、能源储存、需求侧响应等多种技术实现的能源供应体系,实现了能源信息的深度耦合。通过建设能源互联网,在多种能源协同供应的条件下,可以实现各类能源的高效利用;同时,在能源互联网体制中,能源的商品属性得以还原,结合相关的决策和能源交易政策,将能有效地创造新的经济增长点。选取北京市海淀北部地区作为实际案例,调研了该地区建设情况和历史冷、热负荷及电负荷数据,结合目前能源互联微网中多种典型关键技术,设计了海淀北部地区建设能源互联网的可行多能源协同建设方案,并评估了在能源互联微网模式下的运营收益和社会效益,为今后能源互联网建设的相关工程提供一定的建设经验。     

云南水电外送的受端市场综合竞争力分析

针对电力外送受端市场竞争力分析研究不足和定性分析说服力不足的问题,以云南水电外送为例,基于云南水电的SWOT分析,在选取了能够充分地表征受端市场综合竞争力的评价指标的前提下,采用综合分析法和TOPSIS法,对云南水电在各受端市场的综合竞争力进行了量化评估,并得出了各受端市场的综合竞争力,为云南水电外送受端市场的理性决策提供定量评估的依据。     

Part 3 经济驱动 观点

正国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任、研究员李俊峰全球能源互联将为资源丰富地区带来发展经济、脱贫致富的重要机遇,也为资源输入地区提供实现经济发展的能源支持,推动世界各地合作共赢。在全球气候环境复杂、形势严峻的今天,国家电网公司提出构建全球能源互联网,不仅能实现能源的分享和利用,而且能实现全球     

西北电网外送暨宁东—山东±660 kV高压直流联网示范工程浅议

分析了西北与华北电网宁东—山东±660 kV高压直流输电工程中的近10项“世界第一”技术创新特点,从系统联网角度阐述了该工程建设的经济和社会效益。根据国家“西电东送”战略要求,通过国家电网的统一规划、建设和调配,西北750 kV骨干电网作为“三华”送端电网的格局已经形成,该直流联网示范工程将西北黄河上游水电、宁东火电打捆外送,对于西北地区煤电、水电、风电等能源大规模外送具有显著的示范作用,将实现更大范围的能源资源优化配置与利用。     

风电与常规电源联合外送的受端可信容量研究

可信容量作为衡量电源对电力系统贡献程度的重要标志在电力系统规划中受到广泛关注,目前研究中往往仅考虑发电机组可靠性而忽略输电线路可靠性。针对中国风电与常规能源联合外送的实际情况,在可信容量的基础上提出能源基地受端可信容量的概念及其计算方法。对输电线路进行序列化建模,并利用基本序列运算实现了考虑输电线路可靠性的2节点电力系统生产模拟过程,进而评估能源基地各类电源对于受端电网的可信容量。采用加入风电后的IEEERTS-79算例测试了算法的有效性,同时研究了风电与常规能源联合外送情况下受端可信容量的影响因素。     

计及碳排约束的跨国电力互联网新能源消纳分析

碳减排作为能源转型的核心驱动力之一,能够有效促进清洁能源发展,缓解全球温室效应。在全球能源互联网发展初期的背景之下,对计及碳排放约束的跨国电力互联网新能源消纳进行了分析研究。首先,分析影响发电机组碳排放的主要因素,给出发电碳排放的数学模型,建立电-碳两个系统的耦合关系;随后,以电力调度经济性与碳排放可控性为目标,建立计及碳排放约束的跨国电力互联网经济调度模型。最后,对东北亚跨国电力互联网仿真算例进行测试,分析讨论不同的碳场景对新能源消纳与系统总运行成本影响。由算例分析可知,碳排放的降低有利于新能源的消纳,但也会提高运行成本。未来可寻求降低碳减排成本的途径,实现低碳与经济的双赢。     

风火打捆比例对直流孤岛系统稳定性影响的研究

风火打捆特高压直流外送是未来开发全球清洁能源资源的重要方式之一,其稳定特性研究值得重视。从跟随风电功率变化的角度提出了风电与火电容量配比方案,然后在考虑风电出力概率的基础上提出了不同的配比方案。通过仿真对比分析研究了两种风火配置比例对送端孤岛系统稳定性的影响。结果表明:风火打捆比例由1:2降低为1:1.5后,送端电源调节能力和等值机械转动惯量有所降低,直流系统发生故障失去部分功率后,系统频率上升幅度和系统功角首摆幅度相应增加,增大了系统失稳的风险。     

特高压送端接入系统方式及输电能力研究

为了提高特高压系统稳定性和通道送电能力,提出了在特高压交流电网发展的不同阶段选择适宜的送端站接入方式的方法。对送端特高压站不同接入系统方式下的系统稳定性进行了研究,重点针对落地方式中电磁环网结构对地区电网稳定的影响进行分析,在此基础上结合特高压电网发展的不同阶段,对送端站适宜的接入系统方式进行分析。结果表明,送端站采用适宜的接入方式能够提高特高压系统的稳定性和通道送电能力。最后,以实际系统为例,验证了所提方法的可行性和有效性。     

酒泉至湖南±800kV特高压直流规划运行曲线

大力开发和利用可再生能源是我国能源可持续发展和经济可持续发展战略的重要组成部分。正在建设中的酒泉至湖南±800 kV特高压直流工程额定输送容量800万kW,是西北集风、火、太阳能电源协同外送的大型直流输电工程。如何结合送端电源外送特性和受端负荷消纳特性,达到电力输送、消纳和经济效益最优化,需要对特高压直流输送电力的功率运行曲线进行研究。该文对送端直流可能的输送方式进行了分析研究,对受端如何消纳以及经济效益进行了分析探讨,提出了研究此类问题的思路和方法,为工程运行提供了技术参考,对其他工程也有重要的参考价值。     

应对多直流同时换相失败的直流功率能量补偿调制方法

多条直流同时发生换相失败,短时大额功率冲击将造成送端交流系统区域断面出现大幅功率振荡,甚至解列运行。分析了多直流同时换相失败对送端交流系统稳定性的影响;以功率冲击能量作为衡量换相失败严重程度的依据,基于联络线稳定性指标对多直流同时换相失败引起的送端系统稳定性问题进行了量化分析;研究了直流送端区域差异造成送端系统稳定程度不同的原因;基于换相失败功率冲击能量提出了应对多直流换相失败的直流功率补偿调制方法,"三华"电网算例仿真结果验证了所提方法的有效性。该方法能够增强系统应对换相失败功率冲击的能力,减少直流送端切机容量,有助于提高交直流混联电网的运行稳定性和经济性。     

考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟

西北地区可再生能源资源与电力需求不平衡的现状,使得发展风火联合外送成为促进新能源消纳的重要举措。而风电出力的不确定性给风火联合外送的经济性、可靠性效益评估造成了困难。针对该问题,文章采用风电多状态模型,引入机组剩余容量的概念,提出了联合外送概率模型以模拟送端电网对受端电网的电力支援过程。结合各类型电源特点,设计了考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟算法框架。通过EPRI 36算例验证了所提方法的有效性,并且通过对酒泉—湖南±800 k V直流输电工程进行随机生产模拟,研究了酒泉直流对受端电网充裕度的改善、酒泉直流的环保效益以及直流输电利用小时数对酒泉直流经济性的影响。     

水电送出电网直流承载能力评估及提升措施优化

为了量化水电送出电网单一直流及直流群承载能力,提高送端电网清洁能源消纳水平,提出送端电网直流承载能力评估及提升方法。首先,分析直流承载能力受潮流组织、频率稳定、电压稳定、超低频振荡影响的特性,提出受安全性约束的直流承载能力计算方法。在此基础上,量化不同工况和故障下电网的运行风险,构建规划措施优选模型。最后通过对投资收益最大措施的搜索,实现电力规划与运行的协调。实际电网仿真结果表明,该方法能够为措施的选型、布点提供参考,最大程度提高直流承载能力。     

面向全球能源互联网的大容量储能技术

针对全球能源互联网的特点以及储能技术对于全球能源互联网的重要作用,从能源互联网的各个环节对储能的技术需求出发,分析发电环节、输配电环节、用户环节对储能系统的不同技术需求,阐述各种储能技术对全球能源互联网的贡献,最后提出全球能源互联网储能配置方案与配置原则。     

青海交直流混合送端电网暂态稳定性分析

随着西北地区大容量高压直流电网的逐步投运,青海作为清洁能源大省将呈现出交直流混合外送的送端电网结构,特高压大容量直流对送端交流电网暂态稳定性的影响日益显著。研究了青海光伏直流外送通道与750 kV交流电网的耦合特性、青海电网交直流混合外送能力、电源分布及换流站接入方式对交流外送能力的影响。研究结果可为青海光伏发电通过特高压直流和750 kV交流混合外送提供依据和参考。     

风电直流外送系统风机高压脱网的风险评估北大核心CSCD

风电集中接入的直流外送系统发生线路故障、换相失败及直流闭锁等问题时,可能引起风机大规模高压脱网,对其风险进行评估意义重大。在风机高压脱网原因分析的基础上,文中建立了衡量故障发生可能性的概率模型,对不同故障严重程度下的脱网容量、电压越限等量化指标进行计算,进而提出了系统直流侧故障引起风机高压脱网的风险评估方法。在上述工作基础上,文中基于PSCAD/EMTDC软件搭建了典型风电直流外送系统的电磁暂态仿真模型,获得了不同故障下系统暂态特性及各故障的后果严重程度,利用所提方法量化评估了系统不同运行条件下的风机高压脱网风险。结果表明,距离送端换流站电气距离越近的风电场受到直流侧故障影响的程度越高,风机出力水平越高其高压脱网的风险越大,交流侧火电支撑和动态无功补偿可有效降低风机高压脱网风险。研究结果对风电直流外送系统的安全运行具有指导意义。     

市场交易下电力联合外送多主体利益分配优化

参与主体的利益分配影响着电力联合外送系统运营的可持续性,而外送系统中电力电量的配置结果决定其经济与社会效益水平。在考虑外送系统参与主体的利益诉求下,提出了风光火联合外送两阶段运营优化模型。首先分析不同电源的利益冲突,以厂商发电利润最大构建电量分配模型,并求得均衡发电利润;然后考虑输电的经济和社会效益,以购电成本最小和可再生电力外送最大构建电力分配模型,将均衡利润改成厂商盈利保证约束,通过综合发电层与输电层的利益考量,实现联合外送系统的优化调度;最后,通过算例分析求得电力电量及利润分配结果,并探讨电量分解方式和盈利保证约束的影响及作用,结果显示该模型能在保障参与主体利益分配均衡的情况下促进可再生能源消纳。     

基于ADPSS的宁夏电网多直流系统机电-电磁混合仿真对比研究

灵绍和昭沂特高压直流输电工程投运后,宁夏电网将成为我国又一高比例风火打捆外送直流送端电网。为了准确分析交直流间相互作用以及直流受端扰动对送端的影响,在ADPSS软件中建立了宁夏电网多直流系统的机电-电磁混合仿真模型,包括西北电网机电暂态仿真模型和宁夏电网三回直流的详细电磁暂态模型。针对送受端电网不同故障类型,评估了混合仿真和纯机电暂态仿真方法下电网受扰响应行为的差异,研究结论对于电网分析计算和制定安全稳定控制措施时选择适用的工具具有参考意义。     

全球大型光伏电站基地开发潜力分析

评估全球大型光伏电站基地的开发潜力,对于支撑全球能源互联网建设、推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求具有重要价值。分析全球太阳能资源分布特征,梳理全球重点太阳能发电基地情况;综合考虑单位面积安装量、太阳能辐射量、地形条件等因素,建立光伏电站基地装机理论开发量、年理论发电量和利用小时数评估分析模型,应用大型光伏电站基地开发潜力评估系统,以北非、美国西南部大型光伏电站基地为案例分析其开发潜力。分析表明,北非、美国西南部地区太阳能资源丰富,光伏电站基地开发潜力大,未来可作为全球能源互联网重要的电源之一。光伏电站基地日发电出力呈现典型单峰特性且在夏季期间出力达到最大,不同基地之间由于时差存在出力互补关系。