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近年来,以风电为代表的可再生能源在电力系统的渗透率不断提升,可再生能源拥有出力波动性和不确定性,给电力系统的安全稳定运行造成了巨大的阻碍。而随着储能、可中断负荷等多种调节资源接入电网,传统的供需平衡及可靠性评估体系或方法已经难以适用于目前的电力系统。如何更加准确的评估系统当前应对不确定性波动的调节能力以及挖掘系统内多种资源调用潜力,已经成为电力系统运行中十分关键的问题。基于此,本文对电力系统的灵活性定义特性、灵活性评价方法及灵活性资源协调优化模式进行了相关研究。主要内容如下:
首先,从灵活性定义出发,通过比较与安全性、可靠性和经济性之间的区别和联系分析了灵活性的特征,并总结出灵活性的五个基本特性,方向性、时间特性、空间特性、状态相依性和双向转化性。阐述了基于灵活性支撑平台的灵活性平衡,即研究灵活性需求与灵活性资源之间的供需关系。对灵活性需求进行了描述,并根据常规机组、储能及可中断负荷四种灵活性资源的运行调用方式对它们的灵活性供给能力进行了建模。
其次,考虑多种灵活性资源共同参与,提出了含风电的电力系统灵活性评价体系。通过分析含风电系统灵活性的运行特征,基于传统的可靠性指标,计及多灵活性资源提出了一套灵活性量化指标体系并给出求解流程,该指标综合考虑常规机组、储能及可中断负荷的灵活性。建立了源荷储经济调度模型,应用蒙特卡洛法模拟风电出力场景,基于经济调度模型对指标进行求解。结合算例分析,所提指标收敛验证了其正确性与可行性,并从灵活性资源不同角度分析了对指标的影响。
最后,提出了一种考虑区域互联的电力系统灵活性协调模式。在全国省级电网互联的背景下,由于各省灵活性需求及资源水平不同,为提升全局资源优化运行能力,提出了一种区域互联电力系统灵活性协调模式及流程。互联电力系统基于区域电网的调节能力决策区域间灵活性共享方案,下发至区域电网,各区域电网基于共享方案决策内部灵活性资源最优出力。提出了一种确定型灵活性指标来反映系统实时运行时的灵活性水平,搭建资源协调优化模型以全局运行成本最小为目标,考虑灵活性资源调用成本及灵活性约束,结合算例验证了本文所提模式和模型的有效性。
首先,从灵活性定义出发,通过比较与安全性、可靠性和经济性之间的区别和联系分析了灵活性的特征,并总结出灵活性的五个基本特性,方向性、时间特性、空间特性、状态相依性和双向转化性。阐述了基于灵活性支撑平台的灵活性平衡,即研究灵活性需求与灵活性资源之间的供需关系。对灵活性需求进行了描述,并根据常规机组、储能及可中断负荷四种灵活性资源的运行调用方式对它们的灵活性供给能力进行了建模。
其次,考虑多种灵活性资源共同参与,提出了含风电的电力系统灵活性评价体系。通过分析含风电系统灵活性的运行特征,基于传统的可靠性指标,计及多灵活性资源提出了一套灵活性量化指标体系并给出求解流程,该指标综合考虑常规机组、储能及可中断负荷的灵活性。建立了源荷储经济调度模型,应用蒙特卡洛法模拟风电出力场景,基于经济调度模型对指标进行求解。结合算例分析,所提指标收敛验证了其正确性与可行性,并从灵活性资源不同角度分析了对指标的影响。
最后,提出了一种考虑区域互联的电力系统灵活性协调模式。在全国省级电网互联的背景下,由于各省灵活性需求及资源水平不同,为提升全局资源优化运行能力,提出了一种区域互联电力系统灵活性协调模式及流程。互联电力系统基于区域电网的调节能力决策区域间灵活性共享方案,下发至区域电网,各区域电网基于共享方案决策内部灵活性资源最优出力。提出了一种确定型灵活性指标来反映系统实时运行时的灵活性水平,搭建资源协调优化模型以全局运行成本最小为目标,考虑灵活性资源调用成本及灵活性约束,结合算例验证了本文所提模式和模型的有效性。