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大规模新能源接入电网背景下电化学储能配置方法

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红水河 2024年第2期43卷 85-90页

作者：刘小江中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司四川成都610056

大规模新能源发展将会给电网调峰带来巨大的压力,电化学储能建设周期短、见效快,是解决系统调峰问题的重要手段之一。笔者提出了根据调峰平衡测算所需电化学储能规模的方法,即在大负荷日风光小发、无储能场景下测算火电开机容量,基于该... 详细信息

大规模新能源发展将会给电网调峰带来巨大的压力,电化学储能建设周期短、见效快,是解决系统调峰问题的重要手段之一。笔者提出了根据调峰平衡测算所需电化学储能规模的方法,即在大负荷日风光小发、无储能场景下测算火电开机容量,基于该火电开机容量测算风光大发场景下需要配置的电化学储能,并通过全年新能源利用率计算校核配置储能的合理性。以西南某省电网为例,测算了2025年该省规划的电化学储能配置容量,并分析储能在日调峰平衡中的作用。结果表明:在配置一定规模储能的情况下,全省风光弃电率可控制在5%。研究结果可为各省份电化学储能建设规模的论证提供参考。

关键词：大规模新能源电化学储能配置调峰调峰平衡

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含大规模新能源的电力系统储能容量配置方法

电气技术与经济 2024年第7期 192-194页

作者：王清瑞山东五洲热联电气科技有限公司

传统的电力系统储能容量配置方法往往只考虑了单一的储能技术,导致储能容量配置净收益低,为此,研究一种含大规模新能源的电力系统储能容量配置方法。根据确定的储能容量制定储能容量配置约束条件,分配不同种类储能阵列,将系统所需的储... 详细信息

传统的电力系统储能容量配置方法往往只考虑了单一的储能技术,导致储能容量配置净收益低,为此,研究一种含大规模新能源的电力系统储能容量配置方法。根据确定的储能容量制定储能容量配置约束条件,分配不同种类储能阵列,将系统所需的储能容量分配到不同的储能阵列中;最后确定出最优的储能容量配置分界点,实现电力系统储能容量配置。实验结果表明:与电力需求预测法和电力负荷平衡法相比,所设计的含大规模新能源的电力系统储能容量配置方法的储能容量配置净收益高,说明其具有一定的应用价值。

关键词：大规模新能源电力系统系统储能容量配置

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大规模新能源并网系统电源规划方法

中国电机工程学报 2020年第10期40卷 3114-3123页

作者：王建学李清涛王秀丽黄启航刘树桦钱涛曹晓宇陕西省智能电网重点实验室(西安交通大学电气工程学院) 陕西省西安市710049

作为实现能源转型的重要举措之一,新能源在能源供应结构中的比重愈来愈高,其出力波动性和随机性给传统电源规划带来了巨大挑战。该文在投资决策和运行分析框架下提出了一种适应大规模新能源并网的电源规划新方法。主要包括:考虑新能源... 详细信息

作为实现能源转型的重要举措之一,新能源在能源供应结构中的比重愈来愈高,其出力波动性和随机性给传统电源规划带来了巨大挑战。该文在投资决策和运行分析框架下提出了一种适应大规模新能源并网的电源规划新方法。主要包括:考虑新能源的季节性波动特征和快速投建特性,提出以月为投资时间单位的电源投资决策思路;在运行分析层面引入超短期运行模型,针对系统净负荷急剧变化的典型时段(如早高峰时段、傍晚日落时段)的系统调节能力进行评估,以体现配合新能源运行的灵活资源价值;进一步通过电源投资决策和多时间尺度运行评估之间的协调迭代和滚动修正,得到综合经济、环境、可靠和灵活多方效益的优化规划方案。最后,对基于该文技术框架可进一步研究的关键问题进行了探讨,以期为未来研究提供参考。

关键词：电源规划大规模新能源多时间尺度运行评估灵活性

基于启发算法的含大规模新能源电力系统静态安全域分析

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科学技术与工程 2022年第11期22卷 4375-4380页

作者：吴悦王海云萨妮耶·麦合木提武家辉新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830047 教育部可再生能源发电与并网控制工程技术研究中心乌鲁木齐830047

大规模新能源并网使电力系统不确定性增加,传统稳定性分析方法存在局限性,因此考虑从三维静态安全域(static security region,SSR)的角度进行系统静态稳定性分析。针对常规算法耗时长、精度低的不足,提出IPSO-RLS混合算法,该算法基于连... 详细信息

大规模新能源并网使电力系统不确定性增加,传统稳定性分析方法存在局限性,因此考虑从三维静态安全域(static security region,SSR)的角度进行系统静态稳定性分析。针对常规算法耗时长、精度低的不足,提出IPSO-RLS混合算法,该算法基于连续潮流数据,追踪系统稳定运行的电压、有功和无功功率安全域临界点,并形成SSR临界曲面。利用DIgSILENT/Power Factory软件对哈密电网三个风电场区域进行案例仿真并分析。最后,用灵敏度分析法验证SSR曲面的稳定性及可行性。结果表明,IPSO-RLS混合算法分析含高比例新能源电力系统SSR具有较好的鲁棒性和实用性。

关键词：大规模新能源电力系统 IPSO-RLS混合算法静态安全域灵敏度分析

大规模新能源接入下的电力系统储能优化配置研究

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电力设备管理 2023年第17期 203-205页

作者：王建高国网上海市电力公司青浦供电公司

本文首先简要介绍了大规模新能源接入下的电力系统储能研究背景,然后对大规模新能源接入下的电力系统储能配置模型及配置流程进行了探讨,最后对新能源装机容量占比50%的高比例新能源接入下的电力系统储能案例进行了分析,有效保证了电力... 详细信息

本文首先简要介绍了大规模新能源接入下的电力系统储能研究背景,然后对大规模新能源接入下的电力系统储能配置模型及配置流程进行了探讨,最后对新能源装机容量占比50%的高比例新能源接入下的电力系统储能案例进行了分析,有效保证了电力系统的运行质量,提高工作效率的同时又创造了经济效益。

关键词：大规模新能源储能配置运行质量

大规模新能源并网下可能连锁故障场景及防控措施研究

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大规模新能源并网下可能连锁故障场景及防控措施研究

作者：刘行华北电力大学

学位级别：硕士

当前我国千万千瓦级风电基地以及百万千瓦级光伏发电基地不断建设,新能源装机在电网中所占比重不断增大,同时近年来国内外发生了多起含大规模新能源系统连锁跳闸的运行事故。在此背景下,本文构建大规模新能源并网下可能连锁故障场景,提... 详细信息

当前我国千万千瓦级风电基地以及百万千瓦级光伏发电基地不断建设,新能源装机在电网中所占比重不断增大,同时近年来国内外发生了多起含大规模新能源系统连锁跳闸的运行事故。在此背景下,本文构建大规模新能源并网下可能连锁故障场景,提取出其连锁故障发展新特征并提出相应的防控措施具有重要且现实的意义。首先,深入探讨了包括双馈风电机组与光伏发电系统在内的新能源发电模型,在此基础上,基于PSD-BPA电力系统分析仿真程序搭建了含大规模新能源的IEEE39节点系统,通过不断改变IEEE39节点系统内新能源渗透率,分别探究了新能源渗透率与系统频率稳定性、电压稳定性以及功角稳定性的关系,仿真结果表明随着新能源渗透率不断增高,系统的稳定性变差,稳定裕度降低。其次,根据系统内新能源的消纳形式将含大规模新能源的电力系统分为新能源就地消纳型和外送型两类系统。通过对现有含大规模新能源系统内连锁故障发生原因的分析以及相关理论知识,对每类系统下连锁故障的可能发展过程进行了定性分析。受此启发,通过大量的仿真计算工作构建了每类系统下可能连锁故障场景。通过对连锁故障场景的梳理与分析,经与不含新能源电网对比,提出了大规模新能源并网下连锁故障可能具有的三个新特征。最后,综合考虑大规模新能源并网下连锁故障发展的新特征、新能源机组的故障穿越能力以及相关技术规定,提出可以通过采用改变风机电压及频率保护的整定值或者增加延时的方法,防止发生大面积新能源机组脱网,预防连锁故障的发生,并通过实际电网仿真验证了所提措施的有效性。

关键词：大规模新能源连锁故障场景故障穿越能力防控措施

经柔性直流并网的大规模新能源集群有功控制技术研究

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全球能源互联网 2020年第2期3卷 125-131页

作者：吴林林孙雅旻刘海涛徐曼张隽国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京市西城区100045 国网冀北电力有限公司北京市西城区100053

柔性直流输电技术是实现弱电网条件下大规模新能源送出的有效技术手段。对于以柔性直流输电系统作为唯一输电通道的大规模新能源集群,必须通过有功控制系统保障送端换流站运行在其可行PQ范围内。在分析其越限风险和控制需求的基础上,提... 详细信息

柔性直流输电技术是实现弱电网条件下大规模新能源送出的有效技术手段。对于以柔性直流输电系统作为唯一输电通道的大规模新能源集群,必须通过有功控制系统保障送端换流站运行在其可行PQ范围内。在分析其越限风险和控制需求的基础上,提出了激进型和保守型两种有功控制策略,并引入超短期预测作为分群指标以提高动态发电指标再分配的准确性。在此基础上提出了基于时序生产模拟的大规模新能源集群有功控制裕度确定方法,并以张北柔直电网及其汇集新能源为例进行了仿真分析。结果表明,激进型有功控制策略需要预留更大的控制裕度,但是对于发电空间的利用更加充分,新能源场站利用小时数更高。研究结果对于指导张北柔直电网送端新能源集群有功控制及安全裕度设置有参考意义。

关键词：柔性直流大规模新能源有功控制机组分群生产模拟

大规模新能源并网直流工程送端电网暂态过电压抑制策略研究

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电力与能源进展 2021年第5期9卷 237-249页

作者：张桂红王世斌田旭刘飞张君李红霞国网青海省电力公司经济技术研究院青海西宁

特高压直流目前是华北、东北、西北等“三北”地区新能源输送至中东部负荷中心的重要方式。由于送端电网相对薄弱,特高压直流在暂态过程中无功大范围波动导致送端电网电压剧烈变化,严重威胁新能源发电和送端电网的安全稳定运行。为此,... 详细信息

特高压直流目前是华北、东北、西北等“三北”地区新能源输送至中东部负荷中心的重要方式。由于送端电网相对薄弱,特高压直流在暂态过程中无功大范围波动导致送端电网电压剧烈变化,严重威胁新能源发电和送端电网的安全稳定运行。为此,本文研究不同类型动态无功补偿装置对直流暂态电压波动的影响,提出大规模新能源并网直流送出系统调相机优化配置方案,研究多目标调相机最优配置模型及其求解技术,针对青豫直流提出能满足其近期及远期输送能力的无功配置方案,保证青海送端交直流混合输电系统的安全稳定运行,同时为新能源通过特高压直流外送的送端电网规划设计起到重要指导作用。

关键词：大规模新能源直流输电暂态过电压无功补偿优化配置输电能力

含大规模新能源接入的直流送端电网安全品质评价研究

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含大规模新能源接入的直流送端电网安全品质评价研究

作者：张天舒华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着我国能源开发重心逐步西移、北移,远距离、大容量特/超高压直流输电正在我国跨区域的电力互联网中发挥愈发重要的作用。“十三五”期间国家电网公司规划了多回特高压直流输电工程,以满足西南水电、西北新能源基地的开发外送和向东... 详细信息

随着我国能源开发重心逐步西移、北移,远距离、大容量特/超高压直流输电正在我国跨区域的电力互联网中发挥愈发重要的作用。“十三五”期间国家电网公司规划了多回特高压直流输电工程,以满足西南水电、西北新能源基地的开发外送和向东中部负荷中心输电的需求。我国后续规划开发的能源基地也大多在西部、北部等地理位置边远地区,所属交流电网相对薄弱,并且还面临多回直流送出、新能源占比高等特点。如何构建科学合理的含大规模新能源接入的直流送端电网安全评价指标体系成为当下亟需解决的问题。本文分析了我国典型的含大规模新能源接入的直流送端电网的具体格局和面临的问题,并对含大规模新能源接入的直流送端电网从功角稳定、电压稳定和频率稳定三方面进行仿真分析,在此基础上,构建了适合于含大规模新能源接入的直流送端电网安全品质评价指标体系与评价方法,并给出典型直流弱送端电网的评价指标取值范围。首先,根据含大规模新能源接入的直流送端电网特点,构造了含大规模新能源接入的直流送端电网的简化模型,在此模型的基础上,分析了含大规模新能源接入的直流送端电网的功角稳定、电压稳定和频率稳定机理,进一步得出新能源占比、故障类型等影响含大规模新能源接入的直流送端电网的安全品质主导因素。其次,在辨识了含大规模新能源接入的直流送端电网的影响因素的基础上,从含大规模新能源接入的直流送端电网安全稳定性、可靠性、灵活性等方面,构建能够反映新能源出力特性、直流不同运行方式和控制方式下送端电网运行状态差异化的评价指标,并对每个指标给出判断电网强弱的取值范围。第三,研究适用于含大规模新能源接入的直流送端电网安全品质评价方法,提出了综合考虑主客观赋权的含大规模新能源接入的直流送端电网综合评价方法:基于专家打分的层次分析法（AHP）主观赋权和基于历史数据的熵权法的客观赋权,应用改进的粒子群算法对求取的主客观权重进行方差最小寻优,并根据每个指标给出判断电网强弱的取值范围使用模糊综合评判法对电网进行综合打分。最后,结合西北地区的实际情况,选取典型运行方式进行算例计算与分析,结果表明了本文所提出的评价含大规模新能源接入的直流送端电网安全品质的指标体系与方法的有效性。

关键词：大规模新能源直流送端电网指标体系评价方法