考虑可再生能源消纳的多能互补虚拟电厂优化调度策略
围绕“碳达峰、碳中和”目标,能源电力系统“源-网-荷-储”全环节低碳化面临新的要求和挑战,高比例可再生能源发电已成为必然趋势。考虑可再生能源发电的不确定性对电力系统安全稳定运行的影响,利用具备多能互补特性的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是改善该问题的有效途径。为此,提出一种多能互补虚拟电厂优化调度策略。首先,充分考虑多种能源之间的耦合关系,构建计及“源-网-荷-储”全环节的虚拟电厂运行机制;其次,根据所提运行机制,提出以低碳经济为目标的多能互补优化调度模型,通过对各类型装置进行协调调度,促进可再生能源的消纳;最后,以某地区含可再生能源发电在内的多能互补虚拟电厂为参考案例进行仿真分析,验证所提策略的有效性。
虚拟电厂在上海的实践探索与前景分析
受源侧与荷侧特性的限制,上海电网面临着新能源消纳压力大、灵活调节手段缺乏等问题。为此,上海市电力公司开展了虚拟电厂示范项目,探索虚拟电厂领域的创新应用,加快实现新型电力系统建设。首先从社会发展与新型电力系统建设2方面出发,分析了虚拟电厂发展的必要性。然后按照“资源发掘-市场交易-运营调度-信息通信”的技术路线,介绍了上海市虚拟电厂前期探索工作以及创新应用。随后,从分布式资源扩围、多样化市场交易、云边协同控制3方面对上海市虚拟电厂的发展前景进行展望。最后梳理了上海市虚拟电厂的交易情况,并总结其在运营流程与机制设计方面的经验,为其他省市虚拟电厂项目开展提供参考。
省级智慧能源服务平台建设成果
通过省级智慧能源服务平台的建设,能够突破资源、时空、环境约束,人人利用清洁能源,实现新能源高效利用,构筑能源发展新格局。将提高清洁能源使用率,降低弃风弃光率,能够改善自然环境,实现生态可持续发展,促进社会和谐发展。年内充分挖掘社会可中断负荷资源,完成了占最大负荷5%的可调节负荷资源库构建,已具备74万千瓦毫秒级、秒级精准负荷控制能力,持续提高大电网安全运行水平和清洁能源消纳能力,利用市场化手段,在弃风(光、水)时段,提升冰蓄冷空调、蓄热式采暖、客户侧储能等负荷水平,促进电力供需平衡,清洁能源消纳。
基于双层博弈的配电网与多综合能源微网协调优化
为充分挖掘综合能源微网(integrated energy microgrid, IEM)的潜在价值,促进可再生能源消纳,针对同一配电网下的多个IEM协同管理问题进行研究,提出了一种基于双层博弈的配电网-多IEM协同优化模型。对于IEM模型的构建,考虑在热电联产机组中加入碳捕集系统以及电转气装置,用来获取低碳效益。同时,针对IEM中可再生能源与负荷不确定性问题,采用鲁棒区间规划进行处理。首先,构建配电网运营商(distribution system operator, DSO)与IEM联盟系统模型框架,分析其不同主体间的博弈关系。其次,对于双层博弈,分为主从博弈与合作博弈。DSO作为博弈领导者,以自身效益最大为目标制定电价引导IEM联盟响应。IEM联盟作为博弈跟随者,以自身运行成本最小为目标,通过成员间互相合作能源共享响应DSO的决策。同时采用纳什谈判理论解决IEM联盟的合作运行问题,使用二分法与交替方向乘子法结合求解模型。最后,在算例中验证所提模型与方法的可行性和有效性。
区块链下虚拟电厂混合储能容量优化配置及收益分配
为促进新能源消纳,实现虚拟电厂的价值最大化,以风电商、光伏商和储能商为收益主体构建虚拟电厂参与电力交易。首先,构建区块链下的包含蓄电池和超级电容的风、光、储虚拟电厂结构;其次,基于区块链中共享的发电数据、用能数据和运行数据等参数,提出混合储能充放电策略和以混合储能成本最低为目标的容量优化配置方法,并采用粒子群算法求解;再次,以区块链应用程度、风险偏好、合作意愿及参与程度为因素改进Shapley值法,建立收益修正模型,并分析区块链下基于智能合约的收益分配过程;最后,通过算例仿真及结果分析,验证所建模型及方法的可行性与适用性。
大规模实用化配电自动系统检测试验关键技术及应用
上世纪末至本世纪初我国开始配电自动化建设,由于技术不成熟、缺乏有效的检测手段和工具,其实用化水平较低,在故障处理等核心功能上未能取得应有成效,制约配电自动化的推广应用及供电可靠性的提升。“十三五”期间配电自动化迎来更大规模建设浪潮,伴随大规模分布式新能源的接入和主动控制需求的增长,如何对大规模配电终端、馈线故障处理及主动配电网运行控制逻辑进行全方位、系统级的测试与评估成为影响配电自动化实用化水平提升的难点和关键。 项日授权发明专利28项、实用新型专利15项、软著12项;发布国标1项、行标4项;发表论文65篇;出版专著5部。中国电机工程学会组织的鉴定认为:项目成功解决了配电自动化系统与设备的检测试验及主动配电网运行可靠性提升等技术难题,研究成果整体达到国际领先水平。 应用项日成果完成数十万台配电终端的性能检测和万余条馈线自动化测试,馈线自动化覆盖区域供电可靠性提升0.08%。近三年新增销售额26.96亿元,新增利润4.87亿元。项日成果获应用项目成果完成数十万台配电终端的性能检测和万余条馈线自动化测试,馈线自动化覆盖区域供电可靠性提升0.08%。近三年新增销售额26.96亿元,新增利润4.87亿元。项目成果获得国网公司设备管理部、中国电科院的高度认可,在北京等100余市获得推广应用,有力支撑我国配电自动化及主动配电网检测试验与验收工作,极大提升了我国配电自动化实用化水平、应用地区配网供电可靠性和分布式能源消纳能力。