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源网荷储多元协调控制系统的研究及应用

电工技术学报 2021年第15期36卷 3264-3271页

作者：孙惠翟海保吴鑫国电南瑞科技股份有限公司南京211106 国家电网有限公司华东分部上海200120

从传统的“源随荷动”调度模式向“源网荷储多元协调调度控制”模式转变发展,基于此设计源网荷储资源综合管理平台系统。通过接入层、网络层、平台层、应用层四层系统结构构建整个系统,利用海量数据统一管理技术、多源数据统一融合技术... 详细信息

从传统的“源随荷动”调度模式向“源网荷储多元协调调度控制”模式转变发展,基于此设计源网荷储资源综合管理平台系统。通过接入层、网络层、平台层、应用层四层系统结构构建整个系统,利用海量数据统一管理技术、多源数据统一融合技术、多源数据统一服务技术、资源全息感知与决策等阐述实现源网荷储的各应用场景支撑的关键技术,最终落地试点华东调控分中心通过源网荷储综合资源管理平台接入的各类调节资源,选择国庆期间华东地区新能源消纳形势最为严峻的安徽电网作为试验对象。通过源网荷储综合资源管理平台发布调峰需求,利用电动汽车公司、同里区域综合能源体等资源的可调能力,支援安徽区域的节假日午间新能源消纳,减少电网峰谷差,降低电网运行风险。

关键词：源网荷储多元资源综合管理平台新能源消纳

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考虑多主体博弈的配电网源网荷储协同规划

电网技术 2023年第12期47卷 5046-5056页

作者：刘自发张子腾华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

双碳目标下以风光为主体的新能源高比例接入配电网,提出一种考虑多主体博弈的配电网源网荷储协同规划方法。首先,分析分布式电源运营商、配电网运营商、储能运营商和电力用户之间的传递关系。在此基础上,建立不同主体的收益模型。然后,... 详细信息

双碳目标下以风光为主体的新能源高比例接入配电网,提出一种考虑多主体博弈的配电网源网荷储协同规划方法。首先,分析分布式电源运营商、配电网运营商、储能运营商和电力用户之间的传递关系。在此基础上,建立不同主体的收益模型。然后,构建考虑利益主体有限理性的配电网多主体博弈协同规划模型,通过分布式电源运营商、配电网运营商和储能运营商的演化博弈,在考虑用户侧需求响应的条件下决策出配电网网架、分布式电源和储能最佳规划方案。最后,通过仿真算例验证提出方法的有效性。结果表明,提出的方法可有效协调网架、分布式电源和储能的规划,确定用户参与需求侧响应的方案,提高规划的经济性,并且促进新能源消纳。同时考虑利益主体的博弈关系和有限理性,规划结果兼顾多主体利益,并且更加趋近于实际。

关键词：配电网规划多主体博弈源网荷储有限理性

考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划

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电网技术 2023年第9期47卷 3659-3668页

作者：衣立东蒙金有何川国网宁夏电力有限公司宁夏回族自治区银川市750001 宁夏电力能源安全重点实验室(国网宁夏电力有限公司电力科学研究院) 宁夏回族自治区银川市750001 四川大学电气工程学院四川省成都市610065

新能源在电力系统中占比逐步提升,且新能源的不确定性给系统安全稳定运行带来挑战,并且构建源网荷储协调发展的灵活电力平衡体系是新型电力系统的重要内核。为此,提出考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划模型... 详细信息

新能源在电力系统中占比逐步提升,且新能源的不确定性给系统安全稳定运行带来挑战,并且构建源网荷储协调发展的灵活电力平衡体系是新型电力系统的重要内核。为此,提出考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划模型。首先,提出以最小化设备投建成本、运行成本和电量不平衡惩罚成本的和为目标函数;其次,考虑需求响应和储能来缓解风光电站的出力波动,建立需求响应和储能装置的运行约束,形成电力系统源网荷储协调规划模型;进一步采用鲁棒优化方法处理风光出力的不确定性,并对系统一次频率响应特性进行建模,结合频率变化率和频率最低点等频率稳定相关约束,来初步保证不确定场景下系统运行的频率稳定,将模型转化为混合整数线性规划问题,并通过列约束生成法(column-and-constraint generation method,CCG)进行求解;最后,通过算例分析验证所提鲁棒规划方法的有效性。

关键词：新型电力系统源网荷储鲁棒规划一次频率响应新能源

考虑源网荷储协调的主动配电网优化调度方法研究

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电力系统保护与控制 2022年第1期50卷 167-173页

作者：罗金满刘丽媛刘飘叶睿菁覃朋广东电网有限责任公司东莞供电局信息中心广东东莞523000 南方电网深圳数字电网研究院有限公司广东深圳518053

针对源网荷储的一体化运行目标,提出一种考虑源网荷储的主动配电网协调运行调度方法。基于多时间尺度的思想,以最小化可调节量和最大程度地增加新能源消纳为目标,建立一个具有两个互补时间尺度的主动配电网日前-日内优化调度模型,将差... 详细信息

针对源网荷储的一体化运行目标,提出一种考虑源网荷储的主动配电网协调运行调度方法。基于多时间尺度的思想,以最小化可调节量和最大程度地增加新能源消纳为目标,建立一个具有两个互补时间尺度的主动配电网日前-日内优化调度模型,将差分进化算法和帝国竞争算法相结合求解最优调度模型。仿真验证了所提出的多源协同调度方法的优越性。仿真结果表明,该方法可有效减少负荷波动和运行成本,使新能源消纳增加9.1%,具有一定的实用性。

关键词：主动配电网源网荷储优化调度模型帝国竞争算法微分进化算法

促进分布式光伏消纳的两阶段源网荷储互动优化运行策略

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电网技术 2022年第10期46卷 3786-3796页

作者：陈璨樊小伟张文浩邵尹池赵鹏杰王枭枭马原吴俊勇华北电力科学研究院有限责任公司北京市西城区100045 国网冀北电力有限公司北京市西城区100053 北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044

随着以新能源为主体的新型电力系统的建设,大规模分布式光伏接入配电网造成了严重的潮流返送、电压越限等一系列问题。基于博弈论与NSGA-Ⅱ(non dominated sorting geneticalgorithmⅡ)提出了促进分布式光伏消纳的两阶段源网荷储互动优... 详细信息

随着以新能源为主体的新型电力系统的建设,大规模分布式光伏接入配电网造成了严重的潮流返送、电压越限等一系列问题。基于博弈论与NSGA-Ⅱ(non dominated sorting geneticalgorithmⅡ)提出了促进分布式光伏消纳的两阶段源网荷储互动优化运行策略。首先定义了配电网动态极限承载能力(dynamic loadability of distribution network,DLDN),为配电网内需求响应资源赋予时间特性和空间特性,为配电系统促进分布式光伏就地消纳电量调度与有功/无功协调控制的两阶段优化提供“桥梁”,并且给出了DLDN的求解方法;其次,提出两阶段源网荷储互动优化运行框架,第一阶段基于博弈论制定能够促进分布式光伏就地消纳、供需双方收益达到均衡的电量交易策略;第二阶段通过配电系统有功/无功协调控制跟踪第一阶段的电量交易策略,优化配电网运行状态。最后,通过算例分析表明所提方法能够实现配电系统促进分布式光伏就地消纳的电量调度与有功/无功协调控制的有机统一,通过消纳光伏发电实现多方共赢。

关键词：源网荷储分布式光伏消纳博弈论需求响应有功/无功协调控制

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源网荷储下电碳协调交易研究

源网荷储下电碳协调交易研究

作者：杨丽华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

在双碳背景下,想要实现电力系统的高质量发展,碳市场的协调是必不可少的一环,这也是有效提高新能源消纳水平与非化石能源消费比重的必然选择。电碳协调交易指两个市场的共同参与主体分别在电力市场和碳市场中进行交易,电力市场与碳市场... 详细信息

在双碳背景下,想要实现电力系统的高质量发展,碳市场的协调是必不可少的一环,这也是有效提高新能源消纳水平与非化石能源消费比重的必然选择。电碳协调交易指两个市场的共同参与主体分别在电力市场和碳市场中进行交易,电力市场与碳市场交易结果通过市场主体的交易行为相互影响,呈现一定程度的协调特征。火电厂商作为电力市场与碳市场共同的主体,其交易量价对两个市场的交易结果都有着重要的影响。火电、新能源与储能联合参与电力市场,既能提高新能源的利用率,又能降低运行成本,有效实现了三方在电力市场中产生的合作共赢的效果。因此,本文立足于源网荷储等多种新型主体参与电力市场与碳市场的背景下,构建了源网荷储参与电碳协调交易的多目标优化模型。首先,对电力市场与碳市场的交易机制进行了分析,其中包括交易方式、交易周期与交易类型,同时,给出电碳协调交易的定义,对电碳协调交易机制的底层构架与价格传导做出分析,并对交易政策进行了研究。并且对文章中各类主体参与电碳协调交易的方式进行了设定。其次,按照交易主体分类,分别对源网荷储各个主体如何参与电碳协调进行了论述,分为源端与网荷储端。源端参与包括火电与新能源,介绍了火电参与电碳市场的成本以及新能源参与电碳市场的模式;网端则阐述了电网侧应承担的责任以及电网如何参与到电碳协调当中来;荷端考虑了不同用户侧对电碳市场的价格传导分别有着哪些不同的应对;储能列出了储能的类型与特点,并讨论了储能如何参与电力交易。并选取了火电机组、光伏与储能作为电碳协调交易的主体进行后续的研究。接着,以年度电成本最小与碳排放量最小两个目标建立了源网荷储参与电碳协调交易的多目标优化模型,同时考虑到目前碳市场的价格过低,碳配额的价格与实际价值不符,本文创新考虑了差异化配额价格,根据不同的碳排放量设定不同的配额价格。先是探讨了不同供热比对配额分配量的影响,再对比了单一配额价格与差异化配额价格下的火电配额度电成本,得出了不同年利用小时数下不同功率的火电机组增加的配额度电成本。并列出了物理层面与价值层面相应的约束条件。再使用ε-constraint法对多目标优化模型进行求解。最后,根据实际情况为火电机组、集中式光伏与储能设定合理的数值并进行仿真计算。算例验证了火电、集中式光伏与储能共同参与交易时,证明了源网荷储联合参与电碳协调交易比火电单独参与交易的经济性更高。同时根据constraint法得到了不同碳排放量约束下对应的度电成本,为未来缩紧配额的分配量时火电厂商的发电决策提供了参考。

关键词：电力市场碳市场协调交易源网荷储多目标优化

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源网荷储多元协同调度体系研究与实践

浙江电力 2021年第12期40卷 20-26页

作者：游大宁刘航航鲍冠南初嘉伟晋飞山东电力调度控制中心济南250001 国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台264001 国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261014

当前,"碳达峰、碳中和"是我国重要的战略目标,建立以新能源为主体的新型电力系统是实现"双碳"战略的重要手段。为适应新型电力系统的发展需求,提出一种源网荷储多元协同调度体系,通过建立适应电源侧、电网侧、负荷侧各类资源参与的电力... 详细信息

当前,"碳达峰、碳中和"是我国重要的战略目标,建立以新能源为主体的新型电力系统是实现"双碳"战略的重要手段。为适应新型电力系统的发展需求,提出一种源网荷储多元协同调度体系,通过建立适应电源侧、电网侧、负荷侧各类资源参与的电力市场机制和多类资源协作互动调控平台,有效提升了源网荷储间的协调能力和清洁能源的消纳水平。最后,经山东电网多地市源网荷储协调互动试验及试点应用,验证了所提出多元协同调度体系的有效性。

关键词：源网荷储多元协同调度新能源消纳电力市场需求响应

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基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法

沈阳工业大学学报 2023年第6期45卷 612-618页

作者：阙凌燕蒋正威杨力强卢敏河海大学计算机与信息学院江苏南京210024 国网浙江省电力有限公司调控中心浙江杭州315010 国网湖州供电公司调控中心浙江湖州313000

针对现有大多数方法难以兼顾系统经济性与新能源消纳的问题,提出一种基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法。该方法综合考虑源网荷储系统的特性,构建了以运行成本和弃风弃光量最小化为目标的模型。通过采用混沌优化算法来对遗传算法... 详细信息

针对现有大多数方法难以兼顾系统经济性与新能源消纳的问题,提出一种基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法。该方法综合考虑源网荷储系统的特性,构建了以运行成本和弃风弃光量最小化为目标的模型。通过采用混沌优化算法来对遗传算法进行改进,进而设计一种基于双层嵌套结构及改进遗传算法相结合的高效方法用于目标函数的求解,以得到最佳的系统控制模式。基于IEEE33节点系统对所提方法进行实验论证的结果表明,优化后系统的弃风弃光量和运行成本仅为0.872 MW及2.330万元,说明了该方法可有效减少系统的运行成本,并提高新能源的消纳。

关键词：源网荷储协同控制改进遗传算法双层嵌套结构混沌优化算法运行成本最小化弃风弃光量最小化新能源消纳

考虑动态重构和智能软开关接入的配电网源网荷储联合规划

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南方电网技术 2024年第4期18卷 130-140页

作者：徐来烽张沈习叶琳浩曹毅程浩忠上海电力大学电气工程学院上海200090 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240 中国南方电网有限责任公司广州510663 南方电网能源发展研究院广州510663

随着新能源大量接入配电网,新能源出力的不确定性和波动性给配电网规划带来了巨大挑战。在配电网规划中综合考虑源网荷储,可减少新能源不确定性和波动性对规划结果的影响。提出了一种考虑动态重构和智能软开关接入的配电网源网荷储联合... 详细信息

随着新能源大量接入配电网,新能源出力的不确定性和波动性给配电网规划带来了巨大挑战。在配电网规划中综合考虑源网荷储,可减少新能源不确定性和波动性对规划结果的影响。提出了一种考虑动态重构和智能软开关接入的配电网源网荷储联合规划方法。首先,根据密度峰值聚类的思想提出了基于密度峰值改进的近邻传播聚类算法,对风光荷联合场景进行聚类获得典型日曲线。然后,以规划总费用最小为目标函数,建立了考虑动态重构和智能软开关接入的配电网源网荷储联合规划模型,并基于二阶锥理论,将原非凸非线性规划模型转化为混合整数二阶锥规划模型。最后,在Portugal 54算例上进行仿真验证,证明了所提模型和方法的有效性。

关键词：配电网源网荷储联合规划改进的近邻传播聚类算法动态重构智能软开关