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大规模新能源基地经特高压直流送出系统中长期运行方式优化方法

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电网技术 2023年第1期47卷 31-40页

作者：李湃王伟胜黄越辉韩培东张金平新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

大规模新能源基地经特高压直流送出是我国未来新能源消纳的重要形式,合理优化特高压直流中长期运行方式,是提高新能源基地外送消纳能力的重要基础。提出了基于时序生产模拟的大规模新能源基地经特高压直流送出系统中长期运行方式优化方... 详细信息

大规模新能源基地经特高压直流送出是我国未来新能源消纳的重要形式,合理优化特高压直流中长期运行方式,是提高新能源基地外送消纳能力的重要基础。提出了基于时序生产模拟的大规模新能源基地经特高压直流送出系统中长期运行方式优化方法。首先,考虑生产模拟计算准确性与复杂度的要求,建立了不同类型光热电站、火电机组和储能电站的聚合运行模型;然后,考虑特高压直流运行模式、灵活调节性能和受端电网负荷调峰需求,建立了不含整数变量的特高压直流运行模型。最后,建立了以新能源最大化外送消纳为目标,考虑各类电源与特高压直流运行约束的中长期运行方式优化模型,提出了基于逐周计算的全年8760h生产模拟计算方法。算例基于含风电/光伏/光热/火电/储能的大规模新能源基地开展测试,结果表明所提出方法能够优化特高压直流年/月运行曲线,实现新能源的最大化外送消纳,计算准确性与效率能够满足工程实用性需求。

关键词：新能源基地特高压直流时序生产模拟光热发电中长期运行方式

计及生态阻力成本的新能源基地风光电站容量规划与布局优化方法

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 141-148页

作者：周步祥宁冲陈实朱猛苏迎庆周毅臧天磊四川大学电气工程学院四川成都610065 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000

由于沙漠、戈壁、荒漠新能源基地海拔高以及生态环境恶劣,生态阻力作用影响风光电站容量规划与布局。以新能源基地为研究对象,提出一种计及生态阻力成本的风光电站容量规划与布局优化方法。基于新能源基地广域气象数据和广域地理信息数... 详细信息

由于沙漠、戈壁、荒漠新能源基地海拔高以及生态环境恶劣,生态阻力作用影响风光电站容量规划与布局。以新能源基地为研究对象,提出一种计及生态阻力成本的风光电站容量规划与布局优化方法。基于新能源基地广域气象数据和广域地理信息数据,建立资源时空特性表征模型,并选取3种关键生态阻力因子建立生态阻力评价体系,在此基础上构建综合生态阻力成本模型;基于资源时空特性表征模型及综合生态阻力成本模型,建立综合成本最低的风光电站容量规划与布局优化模型,并给出模型的求解流程。基于西北某新能源基地实际数据的算例仿真结果表明,所提方法能有效解决新能源基地自然资源开发与生态阻力之间的矛盾,在保障系统可靠运行的前提下提升系统经济性。

关键词：新能源基地资源时空特性生态阻力成本容量规划布局优化

考虑风光出力不确定性的新能源基地直流外送随机规划方法研究

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电网技术 2024年第7期48卷 2795-2803,I0049页

作者：李晖刘栋秦继朔韩晓男赵鹏飞孙一丁孙英云国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电太阳能发电基地规划与建设,是我国实现“双碳”目标的重要举措。大规模新能源基地电力外送呈现强随机性、波动性特征,跨区送电特性与传统直流相比发生较大变化,亟需研究适用于不确定性环境的直流... 详细信息

加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电太阳能发电基地规划与建设,是我国实现“双碳”目标的重要举措。大规模新能源基地电力外送呈现强随机性、波动性特征,跨区送电特性与传统直流相比发生较大变化,亟需研究适用于不确定性环境的直流外送输电曲线规划方法。考虑了新能源基地风电、光伏出力不确定性对电力外送的影响,针对新能源基地、直流通道和受端电网的运行特性分别建模,提出了基于场景分析法的新能源基地直流外送随机规划方法。算例结果表明,该方法得到的直流输电曲线可应对不同新能源出力场景下的直流外送需求,验证了所提方法的有效性。

关键词：随机规划新能源基地直流外送不确定性输电曲线

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新能源基地柔直送出系统单极闭锁场景下交流电压序贯波动机理与抑制策略

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电网技术 2024年

作者：刘文韬黄莹王国腾徐政浙江大学电气工程学院

本文研究了新能源柔直送出系统单极闭锁过程由新能源切机/降功率以及泄能电阻投退等系列扰动造成的交流电压序贯波动的机理与抑制策略。首先，介绍了大规模新能源基地经柔性直流送出系统的拓扑结构，建立了适用于系统交流电压序贯波动... 详细信息

本文研究了新能源柔直送出系统单极闭锁过程由新能源切机/降功率以及泄能电阻投退等系列扰动造成的交流电压序贯波动的机理与抑制策略。首先，介绍了大规模新能源基地经柔性直流送出系统的拓扑结构，建立了适用于系统交流电压序贯波动问题分析的数学模型。然后，阐述了单极闭锁故障、泄能电阻投退、新能源切机或降功率等扰动与交流电压的时序耦合机理。在此基础上，提出了新能源降功率与泄能电阻退出相协调的交流电压序贯波动抑制策略。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真，验证所提理论与方法的有效性。

关键词：新能源基地柔性直流输电系统单极闭锁交流电压序贯波动抑制策略

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新能源基地战略探析——以徐州为例

生产力研究 2009年第19期 109-111,117页

作者：罗吉文徐州工程学院江苏徐州221008

文章从国际、国内、区域与本地背景分析、论述了徐州新能源基地战略确立的必然性;从能源、科技、产业、城乡关系与新农村建设等层面解析了徐州新能源基地的战略内涵;提出了徐州新能源基地的产业发展战略,它由三个新产业组成完整的新能... 详细信息

文章从国际、国内、区域与本地背景分析、论述了徐州新能源基地战略确立的必然性;从能源、科技、产业、城乡关系与新农村建设等层面解析了徐州新能源基地的战略内涵;提出了徐州新能源基地的产业发展战略,它由三个新产业组成完整的新能源产业体系,即光伏产业、煤基清洁能源产业和沼气产业。

关键词：新能源基地光伏产业煤基清洁能源沼气

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新能源基地共享储能规划配置研究

新能源基地共享储能规划配置研究

作者：袁海驰华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

当前全球面临着化石能源枯竭以及传统能源带来严重环境问题的挑战,为应对这一问题中国提出了“双碳”目标,电力系统需要向清洁化、低碳化转型。为此,以风、光为代表的新能源发电得到大规模快速发展。而大规模新能源发电将会给电力系统... 详细信息

当前全球面临着化石能源枯竭以及传统能源带来严重环境问题的挑战,为应对这一问题中国提出了“双碳”目标,电力系统需要向清洁化、低碳化转型。为此,以风、光为代表的新能源发电得到大规模快速发展。而大规模新能源发电将会给电力系统的安全性和稳定性带来严峻挑战。为了提升新能源并网功率的稳定性,在新能源场站配置一定容量的储能是一个行之有效的解决方法。但受限于当前高昂的储能配置成本及储能使用寿命,无法为新能源场站配置大量的储能以完全满足其使用需求。借鉴共享经济的商业模式,本文提出面向新能源场站的共享储能运行模式,充分利用多新能源场站出力具有时空互补特性,实现储能的共享运行。通过资源互济提高储能资源的利用率,降低各新能源场站的运行成本提升其收益。研究面向新能源基地共享储能运营框架。分析单一新能源出力特性以及新能源出力功率预测误差给系统调度带来的问题,进一步分析多新能源场站出力的相关性及互补性,得到多新能源场站出力特性规律,并对储能系统的全生命周期经济性及运行特性进行分析,最后构建基于新能源场站出力互补的分散式共享储能基本框架。研究计及多新能源场站出力互补的共享储能优化运行方法。提出新能源场站-共享储能协调控制机制,分析不同工况下共享储能的供给及需求情况。建立考虑储能荷电状态影响的共享储能充放电模型,打破新能源场站间储能的使用壁垒。最后以日运行成本最低为目标建立计及多新能源出力互补的共享储能优化运行模型。算例结果表明:在新能源基地实行共享储能的运营模式可以有效降低新能源场站的运行成本,提高新能源的消纳能力以及储能资源利用率。研究新能源基地共享储能的优化配置问题。为提高储能资源利用率,降低各新能源场站的储能规划成本,基于新能源场站-共享储能的协调控制机制,对各新能源场站的储能规划容量进行优化。本文提出一种基于误差率的预测误差及共享储能的供需匹配机制以解决新能源场站间的利益分配问题,并对新能源场站的各项成本及收入进行分析。最后以考虑多个典型场景的新能源场站整体收益最大化为目标建立新能源基地共享储能优化配置模型并进行算例仿真。结果表明:本文所提出的模型相较于各新能源场站单独运行的模式可以有效降低各新能源场站的规划成本,提高各新能源场站的收益。

关键词：共享储能新能源基地储能配置优化运行出力互补

计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制

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电力系统自动化 2024年

作者：林俐马笑寒丁文敏华北电力大学电气与电子工程学院

与传统火电主导的系统相比，缺乏同步电源支撑的新能源基地呈现低抗扰性和弱支撑性，采用构网型储能电站(GFMS)是一种有效的解决方案。文中首先对GFMS控制原理进行分析，确定了稳态及动态条件下GFMS的功率调节范围，并建立了GFMS运行模... 详细信息

与传统火电主导的系统相比，缺乏同步电源支撑的新能源基地呈现低抗扰性和弱支撑性，采用构网型储能电站(GFMS)是一种有效的解决方案。文中首先对GFMS控制原理进行分析，确定了稳态及动态条件下GFMS的功率调节范围，并建立了GFMS运行模型。然后，提出了考虑GFMS辅助治理的无功协调优化控制策略，以适应无功协调优化及实时电压支撑需求。在无功协调优化阶段，以经济性最优和动态无功预留容量最大为目标，对无功源进行日前-日内集中优化；在实时电压支撑阶段，提出了一种基于并网点电压支撑需求的GFMS电压控制策略。选取中国西北地区某缺乏同步电源支撑的新能源基地为算例进行仿真，验证所提策略的有效性。研究结果表明，所提无功协调优化控制策略有效提高了新能源基地安全稳定水平，充分发挥了GFMS的作用。

关键词：构网型储能电站新能源基地电压稳定无功优化电压支撑

面向沙戈荒新能源基地的构网型场站与调相机协调配置策略

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电力系统自动化 2024年

作者：林俐徐宁崔灏唐传伟华北电力大学电气与电子工程学院

沙戈荒新能源基地的开发有力推动了电力系统低碳转型，但由于缺乏就地同步电源，这类基地呈现低惯量、低短路比特征。构网型场站与调相机的合理配置能使基地惯量、电压特性均得到有效改善，但现有研究往往仅侧重两种特性之一，为此，文... 详细信息

沙戈荒新能源基地的开发有力推动了电力系统低碳转型，但由于缺乏就地同步电源，这类基地呈现低惯量、低短路比特征。构网型场站与调相机的合理配置能使基地惯量、电压特性均得到有效改善，但现有研究往往仅侧重两种特性之一，为此，文中提出了兼顾惯量、电压支撑的构网型场站与调相机协调配置策略。首先，分析构网型场站与同步调相机的支撑能力机理及其配置关系；构建基于无功支撑系数指标的构网型场站改造优先级顺序，以满足系统惯量需求为目标，依据该顺序确定构网型场站初步配置方案；进而配置调相机以满足新能源多场站短路比约束，并计及调相机提供的惯量支撑对初步方案进行修正，最终实现对构网型场站和调相机支撑能力的最大化配置；最后，以中国西北某缺乏同步电源支撑的沙戈荒新能源基地为研究对象，仿真验证了所提策略的有效性。

关键词：沙戈荒地区新能源基地惯量支撑电压支撑构网型场站同步调相机

强沙尘暴下新能源基地的韧性评估及其提升方法

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电网技术 2024年

作者：王金岩丁坤孙亚璐王湘董海鹰兰州交通大学新能源与动力工程学院国网甘肃省电力公司清华四川能源互联网研究院

我国沙漠戈壁荒漠地区风光资源禀赋，能源和负荷逆向分布，因此开展沙戈荒地区大型新能源基地开发，和交直流混联电网的大规模输电具有重要的意义。沙戈荒地区沙尘暴极端天气频发，对新能源发电基地集中式开发、远距离安全稳定外送造成... 详细信息

我国沙漠戈壁荒漠地区风光资源禀赋，能源和负荷逆向分布，因此开展沙戈荒地区大型新能源基地开发，和交直流混联电网的大规模输电具有重要的意义。沙戈荒地区沙尘暴极端天气频发，对新能源发电基地集中式开发、远距离安全稳定外送造成严重影响。首先量化沙尘暴的2种致灾因素对新能源基地的影响，建立反映沙尘和新能源出力、强风和线路故障率关系的数学模型，利用蒙特卡洛抽样结合系统信息熵选取典型故障场景并构建恢复模型，根据运行情况得到系统韧性曲线，考虑系统受灾全过程，采用层次分析法(analytical hierarchy process， AHP)建立韧性评估指标；其次从规划角度给出韧性提升方法，以最小化线路和储能的等效年投资成本和系统失负荷成本为目标，建立面向韧性提升的线路扩建和储能配置联合规划模型，将其转化为混合整数线性规划(mixed integer linear programming， MILP)问题，求解得出新能源基地线路扩建方案与储能最优配置；最后以改进的IEEE36节点系统为例进行仿真分析，对比采取提升措施前后的韧性指标，验证所提韧性评估和提升方法的有效性和准确性。

关键词：沙尘暴极端天气新能源基地韧性评估韧性提升方法