含虚拟储能的新能源高渗透电网深度调峰备用决策模型

随着西北新能源并网容量的快速增长,新能源消纳需求与反调峰特性的矛盾成为电网运行面临的严峻挑战,但电力运行的逐步市场化也为新能源消纳提供了新途径。基于此提出新能源高渗电网中虚拟储能、深度调峰共同参与备用的市场决策模型。首先,考虑新能源的波动性,构建引入不确定度的新能源备用模型;针对用户侧资源的价格敏感性,构建基于“虚拟储能”的“充放电”能力的备用模型;其次,基于火电机组深度调峰技术确定不同调峰深度的补偿机制,构建火电深度调峰参与备用的模型;最后,以新能源消纳为核心,系统调峰备用成本最小为目标,构建虚拟储能、火电深度调峰共同参与的备用决策模型。算例结果验证了所提决策模型对保证系统调峰备用容量的有效性。     

基于能源路由器的微网源荷储联合优化调度

随着能源结构的改革,能源需求侧负荷类型愈发多样化,为有效协调微网内源荷储供需关系,提高微网内多能耦合、多能互补的调度能力,本文提出一种基于能源路由器管理微网内源荷储的联合优化调度方法。首先,建立考虑柔性负荷参与调度的能源路由器源荷储能源转换扩展模型,在此基础上以日运行成本最小为优化目标,建立考虑源荷储供需关系的优化调度模型;其次,提出基于非线性权重因子改进的鲸鱼优化算法求解策略,得到典型日微网源荷储联合调度方案;最后,通过算例验证本文提出的源荷储联合调度能够提高新能源的消纳能力,有效降低日运行成本。     

考虑柔性负荷的电能量和备用辅助服务联合市场出清模型

随着现货市场的不断推进,现货规则日益完善,柔性负荷参与现货市场和辅助服务市场的条件逐步具备,市场逐步向"发电侧报量报价、用户侧报量报价"(双边报价)模式及电能量和辅助服务联合出清阶段过渡,因此有必要对双边报价模式下、柔性负荷参与联合出清背景下的国内电力市场展开研究。针对柔性负荷参与联合市场的情况,基于广东省电能量市场和备用辅助服务市场出清规则,搭建了可转移负荷、可中断负荷以及可平移负荷在双边报价模式下联合电力市场环境中的数学模型,建立了考虑柔性负荷的电能量市场和备用辅助服务市场联合出清模型。最后,以某地区电网为例,基于CPLEX平台对柔性负荷参与电能量和备用辅助服务联合市场前后的场景进行了仿真对比分析,验证了所提模型的有效性。2种场景下柔性负荷的收益、系统负荷峰谷差、社会福利等参数变化的对比结果表明:柔性负荷参与电能量和备用辅助服务联合市场有助于降低自身用电成本,降低系统峰谷差,提高柔性负荷自身收益及社会福利,对于系统稳定经济运行具有重要意义。     

考虑氢储供能时序的综合能源系统三阶段调度

为提高可再生能源的消纳水平,分析可调度能源价格对可再生能源消纳的影响,提出从源荷侧双角度结合的方法。源侧将机组分为可调度能源和可再生能源机组两部分,同时考虑光热电站、热电联产机组联合运行;荷侧考虑居民负荷和工业负荷,将工业负荷中氢储参与电能调度。结合电能三阶段调度,建立了考虑氢储供能时序的综合能源系统三阶段调度模型。模型以运行成本最低为目标函数,调用Matlab中SCIP求解器求解,结果表明,模型能够有效提升系统灵活性,促进可再生能源消纳,同时显著提高系统运行经济性。     

需求响应分段参与的多时间尺度源荷协调调度策略

需求侧主动参与调度能够减轻电源侧发电压力,提高系统消纳新能源能力。如何充分发挥负荷侧调度潜力,合理利用需求响应成为目前需要研究的问题。提出了一种考虑需求响应分段参与的多时间尺度源荷协调调度策略。首先基于不同负荷在响应特性和响应时长的差异,将需求响应负荷分为4类,再将一天24 h分成不同的参与时段,通过负荷代理分段参与电网的调度并构建负荷响应模型。然后,构建"日前-日内2 h-日内15 min"的多时间尺度调度模型,对源荷资源进行协调调度。最后在改进的10机系统中进行了仿真验证。结果表明所提策略能更大限度发挥负荷侧潜力,提高电力系统调度运行的经济性,增强系统消纳风电能力,减少弃风。     

基于改进Shapley值分配的电采暖负荷群交易机制

在“双碳”目标导向下，我国新能源总装机容量逐年攀升，新能源消纳问题凸显。随着电力市场改革日益推进，电采暖等中小负荷可以通过聚合参与电力市场交易，推动源荷互动，促进新能源消纳。文章在日前市场，以风电场作为发电商，以电采暖负荷聚集商作为需求侧，根据热惯性时间长短分别提供分段报量报价曲线，采用排序法在交易中心对电量电价进行双边交易，并利用改进Shapley值法综合考虑用户经济性和舒适性，根据个人满意度对成交电量在需求侧进行合理分配。最后，通过算例验证了文章所提方法的有效性。结果表明，所提方法能够协调源荷效益，实现社会福利最大化；同时兼顾用户舒适性与经济性，提高社会整体满意度。     

源-荷协整关系与电价时间序列协整模型

针对电源出力曲线与需求侧负荷曲线因功率实时平衡而完全一致的特点,证明二者存在数学意义上的协整关系。在新能源高渗透率系统的源-网-荷-储协调运行中,将源网、荷储功率曲线分别合计为源、荷曲线,提出源-网-荷-储协调调度的源-荷协整关系和理论依据。为了实现协整并消纳新能源,提出源-荷与电价时间序列协整的经济技术模型,该模型以常规机组出力波动率最小为目标,以不平衡电价为约束。算例结果表明:源-荷曲线时间序列与电价之间协整后得到的常规机组出力波动率较小,因此变量之间的协整关系可以充分发挥终端用户的资源配置潜力,激励需求侧资源负荷曲线的变化,最大化地消纳新能源。     

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。     

面向新能源消纳的电网互联通道规划

针对送端源荷失衡,新能源消纳能力不足及送、受端源荷分布时空互补的跨区域电网互联问题,提出了兼顾新能源消纳能力以及投资收益的电网互联通道双层规划模型。首先,建立了基于灰色关联分析法和新能源消纳能力的互联区域源荷时空匹配度模型。其次,兼顾技术经济约束,构建了提升新能源消纳能力的电网互联通道双层规划模型。其中,上层模型以新能源消纳能力最优为目标,通过互联区域源荷时空匹配度实现备选互联区域的优化组合;下层混合整数规划模型以互联通道的拓扑及容量为决策变量,以投资经济效益最优为目标,用于实现互联输电线路落点与参数的优化选择。最后,运用改进的混合遗传算法对模型进行了求解。研究结果表明:采用所提模型,风电–负荷匹配度达到了0.95,弃风率由23%降为14%。研究结果验证了所提方法的有效性。     

新能源消纳影响因素的贡献度评估模型

准确评估新能源消纳影响因素的贡献度是制定新能源消纳解决措施的重要依据之一。总结2017年中国新能源消纳取得的成就,从源、网、荷、市场机制等方面分析影响新能源消纳的主要因素,将影响因素进行量化建模,建立基于时序生产模拟的新能源消纳影响因素的贡献度评估模型。以甘肃电网风电消纳为案例,评估2017年各种影响因素促进风电消纳的贡献度。分析表明,在负荷增长、跨区外送、省间电量交换、备用容量共享、省内断面能力提升、自备电厂替代交易等多种因素的共同作用下,2017年甘肃风电消纳状况明显改善,其中负荷增长的贡献度最大,其次是跨区外送和备用容量共享。     

考虑省间交易与源荷互动协调的新能源消纳机制

为解决因新能源迅速发展和电网调峰能力不足所引发的新能源消纳问题,提出了一种考虑月度省间交易与源荷互动协调的新能源消纳优化模型.首先,从交易上报、出清、结算分摊3个角度,设计了用户参与新能源消纳的省间交易机制.其次,综合考虑电价因素与社会因素对用户需求响应能力的影响,提出一种考虑社会环境因素的用户需求响应模型.然后,精细...     

适应大规模新能源并网的电力系统备用配置及优化综述

大规模新能源并网后,传统的备用体系在应对电力系统电源侧及负荷侧存在的双侧随机性时,存在经济性及可靠性欠优的问题,为保证系统安全稳定运行,需要对系统备用的配置及优化方法进行研究。文中阐述了大规模新能源并网对电力系统备用的影响,充分挖掘系统多类备用资源;并阐述了电力系统源、荷、储3类备用资源及其作为互联电网跨区备用的研究现状,用以应对大规模新能源并网环境下系统面临的各类长时间、大扰动、大容量功率缺额风险事件;详细分析了电力系统备用现有的各类容量配置方法及调度优化方法,并指出下一阶段的研究方向,为后续大规模新能源并网下电力系统的备用配置及优化方法研究提供参考。     

考虑源、荷不确定性的工业园区电-气互联综合能源系统模糊优化调度

针对源、荷不确定性引起的电-气互联综合能源系统非经济运行的问题,构建了考虑源、荷不确定性的工业园区电-气互联综合能源系统模糊优化调度模型.建立了考虑电转气技术的园区电-气互联综合能源系统模型;从源、荷两侧出发,用模糊隶属度参数来表征新能源及负荷的不确定性,建立了计及风电及电、气负荷不确定性的可信性模糊机会约束模型,并通...     

计及源-荷不确定性的高比例可再生能源系统协同优化运行

在含高比例可再生能源的电力系统中,由于风光出力的波动性和随机性,增加了电力系统协同优化运行的困难。首先通过拉丁超立方抽样进行风光、负荷实时出力的场景生成,再依据欧氏距离进行样本削减,将不确定性问题转化为场景分析问题。在此基础上分析不同用户类型在不同时间尺度的调度补偿策略,引入了由电价型和激励型需求响应组成的互补机制。以系统运行的经济性最高为目标,对比分析了不同调度策略下的可再生能源消纳率。算例表明计及源-荷双重不确定性后,所提策略能更好地平抑负荷曲线,提高风光消纳率,实现高比例可再生能源电力系统的协同优化运行。     

基于统计学特征的新能源消纳平衡模型及灵敏度分析

在碳达峰、碳中和背景下,新能源将快速发展,掌握消纳机理、量化消纳措施以及科学制定消纳目标,关系到新能源的健康发展和高效利用。研究含高占比新能源电力系统的平衡机理,从新能源统计学规律中提炼出消纳曲线,进而推导出新能源利用率和新能源发电占比的解析式;分析新能源利用率、新能源发电占比对电网备用率、负荷率、常规电源调峰率、新能源资源系数、新能源穿透率的灵敏度,揭示消纳措施对消纳目标的作用机理和规律;基于统计学规律建立新能源消纳的测算模型和回算模型。基于西北电网实际运行数据进行量化分析,结果表明,所提模型和方法可以揭示新能源消纳的规律,为新能源装机规划、消纳措施量化、消纳效果评价提供理论依据和工程指导。     

计及LCA碳排放的源荷双侧合作博弈调度研究

为实现新型电力系统的低碳经济目标,提出一种计及生命周期评价(lifecycleassessment, LCA)的源荷双侧合作博弈优化调度模型。首先,考虑灵活可调度的柔性负荷,构建含热电联产机组、燃气锅炉、电转气等设备的源荷双侧合作运行框架。然后,运用LCA方法分析源荷双侧中不同能源链的温室气体排放,并结合碳交易机制,建立碳交易成本计算模型。最后,基于合作博弈策略,建立以源荷合作联盟总成本最小为目标的源荷双侧协同运行优化模型,并利用改进的Shapley值法对成员合作收益进行分配。算例分析表明,所提模型有利于降低系统运行的总成本、减少系统碳排放量、提升可再生能源消纳量,有效促进系统低碳经济的发展。     

日前电能市场与深度调峰市场联合出清模型

以采用全电量集中竞价模式的日前电能交易和东北深度调峰交易融合运行、联合出清为背景,建立一种日前电能量市场和深度调峰服务市场联合出清模型.模型以系统电能量费用、启动费用、调峰费用与新能源限电惩罚费用之和最小为目标函数,以系统电力平衡与备用、火电机组和新能源2类发电单元运行边界为约束条件,实现新能源优先消纳基础上的2市场整...     

多微网配电系统协调优化调度和经济运行研究

多微网系统由多个子微网构成,其控制策略较单微网系统更为复杂,针对多微网系统,提出了一种基于预测控制的多微网协调控制策略,根据微网的动态出力范围,考虑网损和负荷波动方差构建多目标优化函数,通过预测控制求得多微网协调因子的最优值,基于此最优值协调各微网之间的功率分配,从而维持整个微网电压和频率的稳定,并运用基于随机模拟的粒子群算法求解上层优化问题。仿真结果显示:基于多微网与电网合理的调度,可充分发挥微网"荷-源"双重特性的灵活调度,平滑负荷曲线并降低系统网损并可减轻负荷波动对电网影响以及可再生能源出力的不确定性。     

跨区域省间可再生能源增量现货市场设计与实践

我国可再生能源分布与负荷存在不匹配的现象,可再生能源装机容量与市场规模在地域上的逆向分布造成弃水、弃风、弃光等矛盾突出。目前我国已实现全国电网互联,为大范围内消纳可再生能源发电提供了物理条件。为充分利用全网资源,并考虑到可再生能源出力只能在短时间尺度上实现较为准确的预测,文章设计了跨区域省间可再生能源增量现货市场的交易组织体系、交易模型、交易规则和技术支持系统,采用经济杠杆和市场手段来促进受端省份消纳可再生能源的积极性,以提高可再生能源消纳能力。在此基础上,国家电力调度控制中心开展了模拟运行,实践结果表明,跨区域省间可再生能源现货市场在促进可再生能源消纳等方面取得良好的效果。