2024年05月04日 星期六
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供电类
多元融合的电力系统灵活性资源运营机理、方法及应用
发布时间:2022-05-30 点击次数:602

现代电力系统面对负荷和电源波动性双重叠加,系统运行的不确定性日益加剧的现状,不仅需要考虑安全性、可靠性和经济性的内在要求,还需要具备一定的快速应变和响应能力,即灵活性。在电源侧,随着新能源发电量在系统中占比不断增大,其出力不确定性引起功率波动将显著影响系统潮流分布和响应特性。在负荷侧,受到不同电价和激励政策影响,用电行为将呈现多样化和复杂化特点,负荷的响应行为也存在显著的不确定性和间歇性。

近期,国家提出清洁低碳3060的新目标,推动的风光水火、源网荷储一体化的指导意见,浙江多元融合高弹性电网提出海量资源被唤醒、源网荷储全交互的愿景,都对电力系统用好灵活性资源、发挥灵活互动效益寄予厚望。当前灵活性资源发掘、应用过程中存在以下问题:一是灵活性资源种类繁多、布局分散、互动方式多元,缺少统一的分析理论量化资源技术经济特性;二是灵活性资源的规划需要充分考虑资源状态的不确定性和机制及市场的不确定性,目前缺少系统的规划方法;三是灵活性资源的价值要在具体的应用场景中体现,对运营效能的缺少分析评价的手段。

2016年以来,项目在灵活性资源运营机理的不确定性建模、理论体系构建、规划方法创新、资源开发应用等方面取得了重要突破,解决了灵活性资源的优化配置问题,在浙江电网规划和运行中得到了实际应用。有效支撑了多元融合高弹性电网的建设。主要创新点如下:

1、揭示了电力系统灵活性资源内涵和运营机理,提出了灵活性资源平衡方法,刻画了灵活性资源技术和经济特性。

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1 电力系统灵活性内涵及灵活性平衡机理

2、建立了灵活性资源的不确定性描述和概率分布模型,提出了灵活性资源配置以及负荷运行备用优化方法。

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图2 灵活负荷响应的不确定性描述和概率分布模型

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 图3 负荷运行备用优化方法

3、构建了电力系统灵活性资源评价指标体系,提出了运营评价方法。

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 图4 电力系统灵活性资源运营评价方法

项目历时四年,授权国家发明专利3项,受理发明专利4项,发表高水平学术论文20篇,其中SCI论文4篇,EI检索科技论文15篇,中文核心期刊论文1篇。项目提出的研究成果,适用于系统整体和源-荷-储各主体的灵活性评价,适用于网省级、地市级、区县级和园区级的能源系统灵活性规划,相关成果在国网浙江电力有限公司发展策划部、国网衢州供电公司得到了应用,显著提高了灵活负荷响应的预测精准性,有效提高了电网对灵活性资源的集成和管理能力。在提升系统调峰能力,降低系统备用,提升新能源消纳空间方面具有良好的经济和社会效益。由系统内外知名专家学者组成的评审专家组认为项目成果整体达到国际先进水平。