新型电力系统中抽水蓄能定位与发展前景
自习近平总书记提出“双碳”目标愿景和构建以新能源为主体的新型电力系统以来,关于新型电力系统面临的变革和挑战被广泛研究和深刻认知。面向新型电力系统,电源侧新能源将成为电量的主要提供者,电网侧从交直流混联大电网向微电网、柔直电网等多元形态并存转变,负荷侧由单一用电向发用电一体转变,电力系统正在发生深刻变化。
分布式电源群调群控在构建新型电力系统中的应用实践
分布式电源群调群控建设实践,主要通过系统性考虑主配网潮流、电压等各项要素,基于 “全感知”和“群调群控”两个维度加强分布式光伏电源调度运行管理。全面梳理分布式光伏电源设备台账,依托基于调控云的水电及新能源平台实现所有包括0.4千伏在内的分布式电源全面采集及观测。通过整合营配调各业务系统的档案信息、多源泛在数据,开展中低压水电及新能源的标准化建模与采集,因地制宜规范采集频度,建立数据同步机制,弥补原有调度主站中低压水电及新能源数据的空缺,建设基于调控云的水电及新能源模块,引入水利、气象等多源信息辅助开展数据纠偏,最终实现泛在分布式电源实时数据的全感知。开发分布式电源群调群控系统,技术路线是以配电主站为核心,根据不同应用场景需求下达各个分布式电源需要调节的数值;将调节指令下达给多个分布式电源群调群控子站;由群调群控子站负责分配各个逆变器的启停,实现多个分布式电源的批量调节,如图2所示。基于以上系统,再根据电网侧需求,实现分布式光伏电源集中执行电网实时平衡控制和安全自校正控制,集群参与电网有功、无功电压等动态调节,进而优化利分布式能源,并保障主配网安全经济运行。
《“十四五”新型储能发展实施方案》因地制宜发展电网侧新型储能
新型储能是建设新型电力系统、推动能源绿色低碳转型的重要装备基础和关键支撑技术,是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑,为推动“十四五”新型储能高质量规模化发展,国家发展改革委、国家能源局近日联合印发了《“十四五”新型储能发展实施方案》(以下简称《实施方案》)。
储能实验系统
石化能源枯竭直接推动新能源产业的飞速发展,而新能源的不稳定特性使其大多无法直接并入电网或给负荷供电。储能已渗透到电源侧、电网侧、用户侧等各环节[1],发展潜力巨大,它将电能进行存储,一方面平抑了波动,另一方面使得能源在时间尺度上的平移变得可能,是新能源产业的支撑技术。储能的并网发电与多类型储能协调利用分别涉及到并网变流器和储能系统上层控制,对新型储能变流器算法及混合储能协调控制器算法的开发能够扩展储能系统的应用,具有广阔前景。为了加快培养储能领域“高精尖缺”人才,教育部、国家发展改革委、国家能源局三部委联合制定了《储能技术专业学科发展行动计划(2020—2024年)》,为推动我国储能产业和能源高质量发展做好引导。
基于数据驱动知识显式嵌入的配电网最优需求响应策略
充分挖掘多元需求侧资源的灵活性,对于提升分布式新能源广泛接入背景下的新型配电网运行可靠性和经济性具有重要意义。然而,目前关于需求响应策略的解析化方法大多基于较为理想的用户行为观测和参数假设,纯数据驱动方法难以兼顾电网侧运行的复杂约束,策略的可用性存疑。为此,文章提出基于数据驱动知识显式嵌入的需求响应策略,首先,考虑到需求侧资源灵活性的强时段耦合特性,提出需求侧资源动态模型,定量分析需求侧灵活性资源的响应特性;其次,提出数据驱动知识的显式解析方法,将需求侧灵活性描述为混合整数线性模型并嵌入至配电网优化运行模型中,实现灵活实用的新型配电网供需交互与协调运行。最后,通过仿真算例验证所提方法兼具解析模型和数据驱动方法的优势,为不完全信息观测条件下源网荷协调运行提供较为实用化的解决方案。
兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易模型
针对我国水电富集地区梯级电站上下游中标电量与发电水量不匹配导致弃水和违约等问题,借鉴巴西电力市场中长期交易模式,提出兼顾激励相容的水电富集电网中长期交易模型。该模型以个体发电效益最大和电网侧购电成本最小作为激励相容的双重目标。首先以最小出力最大为目标对水电站群进行优化调度,所得各水电站每月发电量定义为其该月保证电量,并将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量。然后建立各级市场交易方法,基础电量按相似来水频率的历年平均电价收购,省内电量参与两轮拍卖,西电东送电量按剩余电量比重排序依次收购,采用强化学习确定各发电商份额和电价。最后利用改进的电量再分配机制对联盟内各水电站实发电量进行再分配。云南省5个流域52座电站群实例结果表明,所提模型能有效缓解当前梯级上下游电站弃水和违约等问题,促进了水电市场合理竞争和水资源充分利用。