新能源电力系统源荷互动关键问题的研究

新能源电力系统源荷互动关键问题的研
究
摘要：当电价差异逐渐增大时，企业的决策费用整体上呈现出降低的趋势，
特别是起步期，影响明显；当价格出现较低时，当电价差异持续扩大时，总费用
略有上升，且保持平稳。

因此，在综合资源和不确定因素的情况下，不宜过分追
求电力用户的反应，而应注意在合理的电价差异下，如何有效地整合源荷资源，
实现有效的互动作用。

关键词：新能源；电力系统；源荷互动；问题及措施
1“源网荷”互动运行模式
1.1源源互补
随着动力系统的大规模并网,今后在电力系统运用中的一次能源利用将会出
现更加多样化,并在时间空间上形成了一定的相似性。

运用主网电力、储能设备、多类型分布式电力等各类资源的互相补充,以及运用相关性,解决了传统分布式网
络结构能耗所带来的随意性、间隙性、震荡性等难题,改善了系统电源安全性,增
加了可再生能源使用率,增强了网络系统的自我调节能力,从而降低了供电系统备
用容量。

1.2源网协调
随着FACTS技术与装备的广泛运用，未来的电力系统将会成为一种灵活的电
力系统，并且大规模的风电、光伏等可再生能源与分布式能源将被大规模接入电网，其未来的源网协同将包括：一、将大规模接入的间断性新能源与传统水电、
火电甚至核电进行分工协作，进行联合打包外送；二、结合主动配电网络中的大
量分布能量，以增强其灵活性、经济性、改善其运行效率。

利用源网协同技术，
可以有效地改善可再生能源的调度和控制性，增加电网对新能源的吸收，增强新能源的亲和性。

2源荷互动经济效益研究现状
目前已有的电力系统中，有电力系统的互动式分配，以及电力系统的实时和动态调度。

其主要目的有：系统综合运行成本最低、可再生能源消纳最大、网损最低等。

在调度过程中，有许多被控制的对象，所以源荷协调调度一般是一个分层的模型，并利用相应的方法来解决各个层级的决策变量。

有学者将多主体技术引入到多主体系统中，通过构建多主体结构来实现分布式、分散的决策，从而增强了决策的效率，并实现了区域间的资源协同。

源荷协同优化调度一般都是基于对电力出力和负荷需求的分配规律的分析，并权衡整个系统的运行费用，从而实源荷互动作用。

DR负载是一种“虚拟资源”，它与电源共同参与调度，其负载的迅速变化和变化，不但可以丰富新能源的运行调控和控制方式，而且对提高可再生能源的消纳、提高电力资产的使用效率有很大的帮助。

当前关于源负载相互作用的经济分析，主要是从资源负荷综合调度和需求-收益评估两个角度进行。

DR的推行将给电网的各方面产生巨大的利益：源荷互动将促进可再生能源的并网消纳，促进电能的低碳化，提高环境效益；对使用者而言，参加需求反应可以降低电力消耗，并取得更大的效益；在传统的电厂中，可以减少设备的调整费用，减少废气的排放量；对电网企业来说，可以减少大规模可再生能源的使用给电网带来的负面影响。

对需求回应资源的整体价值进行评价，有助于了解需求反应方案的执行效果，也有助于了解参与方的成本和效益。

当前对新能源沈力系统DR效益的分析，着重于DR对整个电网的经济效益进行评价，并从各参与方的成本和效益出发，实现利益的合理配置。

研究发现，源荷互动对提高企业的外在利益是有益的，而对企业的外在利益的内部化则是对整体绩效的提高。

同时，各参与者的消纳成本和收益也是源荷互动的一个重要内容，建立了各参与者的费用-效益模型，并对其进行合理的分配，从而促进各方的参与，从而促进市场的公平性和稳定性。

3策略
3.1配网源荷储互动的最大化消纳新能源策略
源荷互动方式（图2）是指利用电网和需求电网的资源，对不同类型的设备进行调控，使用户能够主动参与、灵活互动、高度协同，从而达到最优分配，并充分利用分布式电源和主动负荷来实现电力实时均衡。

由于在源-荷-储交互模型中，发电端和需求端均存在着较大的波动性，因此，该模型的调整也存在一定的风险。

图2源荷互动方式
源荷储互动运行方式，要保证电力系统的安全、稳定、高效和经济运行。

针对不同的发电量和需求端的资源情况和目标，建立相应的优化调度模型。

利用智能配电网络的源网荷互动性，实现了配电网络的有效运作，采用了源、荷、储联动的全消纳协调分布自治、分解协调调度；在时间尺度上，建立了源—网、储—网、网—荷的最优调度模型；在此基础上，探讨了调度目标、空间和时间三个方面的优化调度机制，以使资源网负荷最大化。

供电网络系统的运营状况评估以及供电网络系统的运行状况分析,为用电调节体系的优化决策提供了必要的依据。

从电力可靠度、设备状态、负荷情况、转供能力、电源需求和自动化程度等从多种视角的几个方面,对整个输配电网运营水平做出了全方位的剖析,同时还能说明在当前正常工作状况下的细微环节。

图3源网荷互动性的优点示意图
3.2加强源网荷友好互动系统建设的内部控制机制
（1）履行告知义务。

在建设阶段，市场营销人员对源网荷互动系统的建设
背景、目标等内容进行了阐述。

完成网络负载交互终端升级改造的用户，在参加
紧急事件处理和有序用电时，将会改变以往的所有负载和跳闸次数，只对可能出
现的负载进行迅速的控制，以减少电网事故处理和有序用电对使用者的生产和生
活造成的影响。

同时，各电网公司也积极上报有关部门，争取将可中断负荷分级
响应改造的客户纳入到需求响应补贴的范畴，并按照需求响应协议的规定，对参
与负荷中断的用户进行经济补偿。

经客户同意，双方签署供用电合同补充协议，
并以补充协议的形式签署。

（2）加强施工质量管控及安全督查。

要严格遵守操
作要求以及设计图纸，加强对工地的管理，严格执行各项规章制度以及各项工作
程序，采取相应的安全防护措施，确保工程的质量可以达到相应的标准以及各项
要求，减少安全隐患的出现，安全监管机构要针对相应问题进行专项检查。

（3）做好资料交接和培训。

对施工期间所形成的各项设计图纸验收资料、相关协议等，必须严格对进行审核，并对其进行存档，相应的部门必须多次对其进行检查以及
训练，提高工作人员的综合素质。

（4）明确投运后的职责分工。

在源网负载系
统投入运行后，由调度与控制中心负责对快速切负荷系统进行专业化的管理，并
对设备运行监控、策略制定、定值调整等工作，并加强与上级调度的联络，保证
应急协调控制体系的协调。

市场营销部主要负责市场负控系统的专业管理与维护，并对客户负控终端进行日常巡查与维护。

操作维护部主要负责车站的设备维护。

信息通讯部负责维护和专业的通讯传输信道。

（5）积极争取政府相关部门支持。

营销部加强与有关政府部门的联系，制定相应的补偿方案，并与系统中可能出现的故障客户进行补偿，为以后精确的负载控制提供了良好的保障。

结语：
可再生能源开发利用规模的增加及其在电源结构中占比的日益上升,使得电力系统的形态结构以及运行控制方式发生了根本性变化,逐步形成了新能源电力系统。

随着可再生能源的发展和使用，随着可再生能源在我国电网中的比重不断提高，电力系统的组织形式和运行控制模式也发生了根本改变，新的能源发电系统正在逐渐成型。

如何有效、安全地消纳可再生能源是新能源系统所面对的一个重要课题，目前国内外的研究主要集中在供电优化设计、电网侧优化调度、需求侧响应和规划管理等方面。

目前，有关电网安全、经济性、源荷资源的联合规划等问题的研究仍处在起步阶段。

因此，建立新能源系统的能量平衡、经济性和源荷耦合规划模式，对于我国实施供给侧结构性改革、实施阶段性节能减排、提高可再生能源发电系统的建设标准、电价补贴等方面具有重要的意义。

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