电网调节能力有限,加之市场机制不完善,挤压了我国可再生能源消纳空间。本文提出通过月度跨省交易市场来平衡各市场参与者收益,提高可再生能源消纳效率的可再生能源消纳机制。引入省际交易商作为可再生能源发电、用户和电网公司之间的中间人,主要作用是协调匹配用户负荷和可再生能源出力。在这样的市场机制中,从消费者心理的角度,在用户响应模型中考虑了每个交易周期收益对社会因素的影响。最后,提出了促进可再生能源消纳与月度跨省市场协调的两阶段优化模型。在某省级电网实例中对优化模型进行了仿真。结果表明,该模型可以有效提高可再生能源消纳效率,同时提高电网公司和用户的收益。
摘要:随着碳达峰与碳中和目标的推进和可再生能源主导电力系统建设的推进,可再生能源将成为我国电力系统的主要电源,如何保障可再生能源的消纳也将成为未来可再生能源主导电力系统发展过程中的核心问题。在此背景下,共享储能(SES)作为一种结合储能技术与共享经济的新型商业模式,有望在可再生能源消纳场景中发挥重要作用。本文系统梳理了SES在中国背景下可再生能源消纳场景中的应用前景、发展现状及关键技术,为该商业模式的推广提供有益的参考。首先,描述了一种典型的可再生能源消纳SES框架,并给出了该场景中SES的三种基本形式;然后,结合碳达峰目标下的可再生能源发电规划和现行可再生能源消纳保障机制,定量分析了SES在可再生能源消纳场景中的应用前景。在此基础上,总结了我国典型区域及省级行政区域储能系统提供调峰辅助服务的规律,结合实际市场数据分析了储能系统在可再生能源消纳场景下的发展现状,并提出了推动储能系统在可再生能源消纳场景下进一步发展的关键技术。
摘要:配置储能装置可有效提高风电、光伏等新能源的就地消纳率,缓解外部电网规划建设对新能源并网运行的压力,为此提出一种源荷协同参与的储能容量双层优化配置方法。外部模型引入需求侧响应策略,根据负荷及新能源出力分布特性确定分时电价的峰、平、谷时段,进一步以风光储系统收益最大化为目标。以峰、平、谷电价为决策变量,建立外部优化模型,以优化电价为基础调整各时段用户用电情况,将结果传递至内部优化模型。内部模型以风光储系统中配置功率和储能容量为决策变量,建立综合考虑新能源就地消纳率和储能配置成本的多目标函数,将内层的优化结果反馈给外层优化模型。采用ISSA-MOPSO算法对优化后的配置模型进行求解。最后通过数值算例验证了所提模型及算法在新能源就地消纳率和经济性方面的合理性。
我国电力市场正处于由计划走向市场的快速发展阶段,并将长期存在于计划和市场模式中。本文在深入研究我国电力计划与市场现状的基础上,研究并提出了一种适应我国计划与市场模式的市场交易机制。该机制首先安排优先发电计划,与优先电力计划相匹配,特别是对大于计划值的可再生能源发电量,进行可再生能源发电的优先安排,保障其可靠消纳。然后进行中长期市场交易和增量现货市场交易。本文详细设计了优先计划、中长期、现货(即日前、日内、实时)、辅助服务、平衡阶段等操作流程。最后基于省级电力市场实际数据进行计算分析,验证了本文提出的方法能有效降低市场不平衡度,促进可再生能源消纳,对我国电力市场发展具有一定的实用价值。
随着化石能源的减少和能源消费的增加,开发利用新能源是必然趋势。可再生能源因其清洁、丰富等特点受到人们的关注,但受可再生能源随机性和间歇性的影响,可再生能源接入后传统电力系统难以满足用户的需求,单纯依靠传统电力系统难以解决可再生能源的消纳问题。针对该问题,构建了综合能源系统(IES),对综合能源系统的运行策略和容量配置采用两层优化方法,以可再生能源消纳量、运行成本、投资成本为优化指标,考虑设备运行特性、可再生能源的不确定性及模型约束,采用粒子群优化算法求解多目标问题。将求解得到的优化结果与传统能源供应系统进行比较,验证了所提方法可在满足可靠性和安全性约束的条件下实现系统成本投资最低。
摘要:随着可再生能源渗透率的提高,电力系统呈现“双高”特征,以可再生能源为主体给电网安全稳定运行带来重大挑战。一方面,由于可再生能源发电设备支撑能力弱,可再生能源网点电压支撑能力亟待提高,弃风限电现象严重;另一方面,由于可再生能源出力波动性、随机性,可再生能源弃风限电现象严重。“可再生能源+储能+调容”联合智能控制优化技术可有效提高可再生能源外送能力极限,提高可再生能源利用率,满足可再生能源外送消纳需求。首先,根据MRSCR指标定义,分析分布式调容装置改善短路比的机理。其次,以系统运行总成本最小为优化目标,建立时间序列生产仿真优化模型,提出考虑“可再生能源+储能+调相机”联合优化配置的时间序列生产仿真优化方法。最后,通过BPA、SCCP和生产仿真模型联合计算,以实际大规模可再生能源与火电通过交直流输电系统并网为例进行验证。研究结果表明,“可再生能源+储能+调相机”联合智能控制与优化技术可以提高可再生能源送出和消纳能力,带来良好的经济效益。
随着热电联产、燃气发电等能源转换技术的发展,区域综合能源系统中电、气、热等多种能源形式高度耦合。本文针对区域电力—天然气系统(REGS),重点研究电力系统与天然气系统的相互作用,提出一种基于分布式注气的REGS综合分析模型,以区域能源站(RES)为能量耦合环节,综合考虑分布式注气成本、弃风惩罚以及能源网络约束,优化REGS能量流,以最小化RES运行成本。进一步以多个RES和分布式注气为控制,研究各类可调资源对REGS运行成本经济性、可再生能源消纳灵活性以及压力保障能力安全性的影响。随后,研究了不考虑注气点的系统优化调度策略和考虑氢气或提质沼气作为注气属性的相应策略。数值算例表明,随着分布式注气点的引入,考虑沼气升级和注氢的经济调度策略提高了系统的经济性、降压水平和风电消纳率,对提高REGS的稳定性和灵活性具有重要意义。© 2020 由 Elsevier Ltd. 出版。
供电与供热系统的联系不断加强,关于热电联产微电网优化的研究也陆续出现。[1]提出了一种含风电、储能和热电联产机组的微电网多时间尺度优化模型。[2]和[3]利用电锅炉解耦热定额约束,解决了电力系统范围外火电厂的风电消纳问题。[4]在热电联产微电网中引入光热发电站辅助系统运行,为解决光伏发电问题提供了有效途径。[5]—[9]提出了一种电热联合调度模型,利用储热设备增加热电联产机组的弹性。文献 [10][11] 总结了光伏发电与热电联产的组合运行,一般配备一定容量的储热以补偿光伏电力输出的不稳定性。文献 [12] 总结了配备大储热容量的电热系统应对可再生能源消纳问题的应用前景。文献 [13]-[15] 提出了风储联合运行系统,具有一定的可调度性,但储能成本较高,实际应用中需慎重考虑。上述文献对热电联产微电网的讨论,均未考虑微电网运行中的需求响应。
电力市场改革为需求侧负荷资源纳入供需调节提供了条件,居民侧电气化水平的提高使居民负荷资源成为需求响应(DR)的优质资源。居民家电以DR的形式参与电网的“双向互动”,可以有效缓解电力供应紧张局面并消纳清洁能源,提高电力系统安全稳定运行。本文首先概括了家庭能源管理系统(HEMS)的架构与功能;其次从先进计量基础设施(AMI)和DR技术入手,探讨了HEMS的关键技术;最后分析了HEMS的控制策略,包括组件模型和各种优化调度算法,并描述了HEMS面临的挑战。
电力市场改革为需求侧负荷资源纳入供需调节提供了条件,居民侧电气化水平的提高使居民负荷资源成为需求响应(DR)的优质资源。居民家电以DR的形式参与电网的“双向互动”,可以有效缓解电力供应紧张局面并消纳清洁能源,提高电力系统安全稳定运行。本文首先概括了家庭能源管理系统(HEMS)的架构与功能;其次从先进计量基础设施(AMI)和DR技术入手,探讨了HEMS的关键技术;最后分析了HEMS的控制策略,包括组件模型和各种优化调度算法,并描述了HEMS面临的挑战。