充裕性资源协同参与系统调节的风电消纳能力分析模型_凡鹏飞
弃风弃光电量消纳方案
运用统计分析方法，对收集的数据进行处理和分析，提取有用信息，为效果评估和改进提供依据。
持续改进策略
技术创新
加大新能源发电技术研发力 度，提高风电、光伏发电设 备的效率和稳定性，降低弃 风弃光率。
政策引导
制定和完善相关政策，鼓励 新能源发电的发展和消纳， 如实施可再生能源配额制、 绿色电力证书交易等。
市场机制设计
电力市场交易机制
建立电力市场交易机制，允许可再生能源发电企业与电力用户直接进行交易，通过市场 机制促进弃风弃光电量的消纳。
辅助服务市场机制
建立辅助服务市场机制，鼓励火电、水电等常规电源为可再生能源发电提供调峰、调频 等辅助服务，提高电网对弃风弃光电量的接纳能力。
分布式能源与微电网发展
鼓励分布式能源和微电网的发展，提高电力系统的灵活性和可调度性，促进弃风弃光电 量的就地消纳。
利益相关者分析
发电企业
发电企业是弃风弃光电量消纳的主要利益相关者之一。政 府应鼓励发电企业积极参与电力市场交易和辅助服务市场 ，提高其经济效益和市场竞争力。
电力用户
电力用户是电力市场的最终消费者。政府应鼓励电力用户 积极参与电力市场交易，优先选择可再生能源发电，促进 弃风弃光电量的消纳。
电网企业
电网企业在弃风弃光电量消纳中发挥着重要作用。政府应 要求电网企业加强电网建设和运营管理，提高电网对可再 生能源发电的接纳能力。
挑战与问题探讨
可再生能源波动性和 不确定性
可再生能源具有波动性和不确定 性等特点，给电力系统的稳定运 行带来挑战。需要进一步加强可 再生能源预测技术和电力调度技 术的研究和应用。
跨区域电力输送问题
实现可再生能源的大规模消纳需 要解决跨区域电力输送问题。需 要加强电网互联和电力外送通道 建设，提高电力输送能力。
混改背景下电网转型升级的六个维度——访电力规划设计总院政策研究室副主任凡鹏飞
2019.1 EPEM 27高端访谈Focus凡鹏飞，电力规划设计总院政策研究室副主任（主持工作），博士、高级工程师、注册咨询工程师，主要从事产业政策、电力企业战略规划、电力体制改革与电力市场和新兴业态的研究工作。
近年来主持和参加国家发展改革委和国家能源局委托的全国电力体制改革评估、增量配电业务改革试点评估、现货市场功能规范编制等多个课题；参与了《电力规划管理办法》、《关于进一步推进增量业务改革的通知》等多项产业政策的制定工作；主持了南方电网公司、华能集团、广东电力交易中心等企业委托的电力体制改革、电力市场和企业业务战略方面的课题多项。
近年来，中国新能源发展取得重大突破，风电、光伏发电应用规模均居世界首位。
与此同时，随着新能源规模的快速增长，出现弃风弃光现象严重、新能源缺乏统一规划、调峰能力不足、电网建设滞后于电源建设、安全稳定问题凸显，相关政策不完善等问题，电网的转型升级已经势在必行。
当前能源变革持续深化，以特高压为支撑的大规模区外来电成为城市电网的重要电力来源，光伏、风电等分布式电源的渗透比例逐渐加大，电动汽车、储能装置等新型柔性负荷正越来越广泛地接入电网，这些都对电网发展产生深刻的影响。
为应对能源变革新形势，也需要进一步转变电网发展方式。
有鉴于此，国家电网公司与南方电网公司不约而同地先后出台了各自的改革方案与措施，贯彻落实中央决策部署，持续深化电力改革，加快电力市场化改革步伐。
本刊就此对电力规划设计总院政策研究室副主任凡鹏飞进行了专访，对混改背景下中国电网如何转型升级进行了深入探讨。
混改背景下电网转型升级的六个维度——访电力规划设计总院政策研究室副主任凡鹏飞本刊记者 张化冰转型升级过程中，电网企业应做好自身一些调整，而这些调整具体表现为六个维度：调整升级战略和愿景、拓展升级业务板块、转变内部管理方式、优化调整企业组织架构、统筹电网调度运行和市场运营、全面升级服务体系新形势当前，中国电力工业正处于转型发展期，面临与以往截然不同的形势。
充裕性资源协同参与系统调节的风电消纳能力分析模型_凡鹏飞
DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2012.05.032
1 充裕性资源协同提高风电消纳能力机理 分析
根据长期测风数据统计分析，小时级及以内风 电出力波动约为风电装机容量的10%到35%，4— 12 h 出力波动多超过50%[15]。从时间尺度来看， 风电出力具有季节特性，局部地区风电日出力呈现 一定反调峰性，体现为风电在白天负荷高峰时段出 力较小，而后半夜负荷低谷时段出力较大。风电出 力呈现出随机性和波动性的特点。为提高风电消纳 能力，客观上要求调动电力系统发电、输配电、用 电等环节的充裕性资源参与系统平衡调节。发电充 裕性资源主要表现为发电工作容量和备用容量，输 配电充裕性资源表现为输配电容量，用电侧充裕性 资源主要表现为可中断负荷、蓄热电锅炉、热泵、
第 36 卷 第 5 期
其次，建设强大互联电网，增强输电容量的充 裕度，是提高风电接纳能力的客观需要。依托跨大 区电网，充分发挥区域互联电网的错峰调峰、水火 互补、互为备用效益，共享大电网范围内灵活调节 资源，共同平抑不同地域风电出力差异，实现风电 大规模输送和优化配置。德国、西班牙电网通过 220 kV 及以上跨国联络线与周边国家实现了较强互 联，风电消纳得到了欧洲大电网的有力支撑。丹麦 电网与挪威、瑞典和德国通过 14 条联络线实现互联， 挪威等国丰富的水电资源发挥了“蓄电池”作用， 为丹麦风电起到了良好的调节作用。我国风能资源 与负荷中心呈逆向分布，客观上决定了必须建立大 容量、远距离的能源输送通道，大幅提高输电容量 充裕度，在全国范围内实现大规模风电并网和消纳。
寒冷地区风光氢储协同提升新能源消纳能力的关键技术及应用_概述及解释说明
寒冷地区风光氢储协同提升新能源消纳能力的关键技术及应用概述及解释说明引言1.1 概述寒冷地区在能源消纳和气候变化问题上面临着巨大挑战。
随着全球对清洁能源的需求不断增加，新能源的规模化应用在这些地区变得越来越重要。
然而，寒冷地区由于温度低、环境恶劣等因素，给新能源消纳带来了一系列的困难。
为了解决这些问题并提升新能源消纳能力，需要采用一种创新的方法。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行阐述。
首先，在第二部分将探讨寒冷地区新能源消纳所面临的挑战，包括温室气体排放问题、能源供应不稳定性以及环境污染和生态破坏等方面。
其次，在第三部分中将对氢储与风光协同技术的优势进行详细分析，包括氢储备能量密度高效率高、风光能源丰富可再生性强以及协同配套提升系统整体效益等方面。
在接下来的第四部分中，我们将介绍关键技术及应用案例研究。
具体来说，将分析针对寒冷地区的风电技术改进与优化措施、氢储技术在寒冷地区的适应性改良方案以及风光氢储协同系统集成与运行策略研究等内容。
最后，在第五部分，我们将总结文章所得出的结论，并对未来技术发展前景进行展望。
1.3 目的本文旨在详细介绍和解释寒冷地区风光氢储协同提升新能源消纳能力的关键技术及应用。
通过对挑战、优势和案例研究的深入探讨，旨在为这些地区选择适合的能源消纳方案提供理论依据和实践经验。
该研究有助于推动可再生能源在寒冷地区的广泛应用，减少环境污染并促进可持续发展。
2. 寒冷地区新能源消纳挑战:2.1 温室气体排放问题:寒冷地区使用传统能源方式，如煤炭和天然气等，会导致大量的温室气体的排放, 这对全球气候变化产生不良影响。
传统能源的使用不仅加剧了大气污染问题，还导致空气质量下降和健康问题的增加。
为了减少温室气体排放并应对全球气候变化，我们需要在寒冷地区推广利用新能源。
然而，寒冷条件下特殊的环境限制了新能源消纳的效率和可行性。
2.2 能源供应不稳定性:寒冷地区由于季节性波动以及恶劣天气条件等因素，导致风力发电和太阳能发电等新能源的供应严重不稳定。
计及调峰调频能力的风电消纳能力评估
计及调峰调频能力的风电消纳能力评估贾文昭;杨彬;杨志刚;崔慧军【摘要】调峰调频能力是制约风电并网容量的关键因素,文章提出了一套计及调峰调频能力的风电消纳能力评估方法,优化常规机组开停机状态,分析电力系统风电消纳能力.该评估结果以三维的方式展现,反映了风电出力形状特性(正调峰、平调峰、反调峰)与电力大小之间的映射关系,评估结果具备类似“卡尺”的功能,为运行人员提供决策判据.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】7页(P10-16)【关键词】风电消纳;调峰;调频;能力评估【作者】贾文昭;杨彬;杨志刚;崔慧军【作者单位】国网冀北电力有限公司,北京100053;中国石化工程建设有限公司,北京100101;国网冀北电力有限公司,北京100053;国网冀北电力有限公司,北京100053【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言当前以风能为代表的清洁能源快速发展，成为远期重要的替代能源［1-4］。
风电出力表现出不同于常规电源的显著特点［5-9］:(1)短时间尺度(小时级及小时级以内)风电出力波动约为风电装机容量的±10%到±35%，4～12 h出力波动超过±50%;(2)随着风电场覆盖的区范围的扩大，风电场机组之间的互补性增强，规模较大、区域范围分散的风电场整体出力波动相对较小;(3)风电的日出力特性与负荷特性多呈相反趋势，即反调峰特性。
这些特性为电力系统的安全运行与稳定控制带来了严峻挑战。
关于电力系统的风电消纳能力，尚无明确统一的定义。
现有研究多聚焦典型日极端时段的研究，通常认为低谷时段系统可消纳风电出力占系统负荷的比例为系统对风电的消纳能力［10-12］。
风电出力不具备在线控制、调节的能力，且往往具有反调峰特性，因此系统调峰能力成为制约其并网容量的重要因素［12-17］。
与此同时，风电出力具有显著的波动随机特性，从而对系统频率安全构成挑战，而频率稳定是电力系统稳定的主要指标，既关系到发电机组安全运行，也影响到供电质量，因此系统调频能力也是制约其并网容量的关键因素。
风能发电保护控制装置的风场资源评估与优化配置技术研究
风能发电保护控制装置的风场资源评估与优化配置技术研究随着可再生能源的可持续发展，风能作为一种环保、可再生、广泛分布的能源资源，日益受到了世界各国的重视与关注。
风能发电通过利用风力，将其转化为电力，不仅能够减少对传统能源的依赖，降低温室排放，还能够实现经济效益的最大化。
风能发电保护控制装置是风能发电系统的重要组成部分，其作用是在风能发电系统运行过程中，对风场资源进行评估与优化配置，以提高风能发电系统的效率和可靠性。
风场资源评估是风能发电系统设计的关键环节之一。
它旨在明确风力资源的分布特点，评估风能发电系统的发电能力。
通过实地调查、气象数据分析等手段，可以获取当地风能资源的相关信息，如年均风能密度、风速概率密度分布等。
同时，还需要考虑风能发电系统的布置方式、风机型号、叶片安装角度等因素，以确保风能发电系统在风场资源评估的基础上能够获得最佳的发电效果。
优化配置是提高风能发电系统效率和可靠性的重要手段。
通过合理配置风能发电系统的参数，如制定适当的风场布局、确定合适的叶片面积比、控制风机桨叶角度等，可以最大化风能的捕捉效率，并提高风能发电系统的发电量。
同时，优化配置还可以减小风能发电系统的运行成本，降低维护费用，延长设备寿命。
例如，合理控制风机的转速，可以降低风机的机械压力和疲劳损伤，提高风机的可靠性。
近年来，随着风能技术的不断发展，风能发电保护控制装置的风场资源评估与优化配置技术也取得了一系列突破。
例如，利用先进的模拟和优化算法，开展风能发电系统的风场布局研究，可以最大程度上减小机械风场间的相互干扰，提高风能发电系统的发电能力；利用智能控制技术对风能发电系统进行优化配置，可以根据风况实时调整叶片角度、控制转速等参数，以获得最佳的发电效果。
此外，随着大数据技术的快速发展，风能发电保护控制装置的风场资源评估与优化配置技术也得到了进一步提升。
通过采集和分析海量的风场数据，可以更准确地评估风能资源的分布特点，为优化配置提供更精确的依据。
大规模水风光互补调度模式探析
80 引言风电、光伏发电为代表的新能源发电快速发展，但是风力、光伏发电由于其随机性、波动性、间歇性特点，大规模接入后将给电力系统安全稳定运行带来严峻挑战[1-2]。
近年来，由于“极热无风”“夜晚无光”“冬季枯水”等清洁能源发电的天然属性，甚至异常气候条件导致“汛期反枯”，特别是伴随新能源并网规模的快速扩大，巨大的灵活性需求缺口带来的弃电风险、高比例清洁能源系统安稳运行等问题越来越突出。
因此，能源开发将不能局限于单一品种，而应呈现多能互补方式。
为实现“双碳”国家战略，火电机组装机规模发展受到制约，相比之下常规水电技术成熟、具有优质的调节能力，是我国目前发电规模最大的清洁能源，有望在未来一段时间继续发展，发展规模与风光发电的规模具备良好匹配性（如图1所示），故而清洁可再生的“水风光”多能互补开发是保障能源可靠供给的有效方式[3-4]。
大规模水风光互补调度模式探析吴 峰，李 杨（河海大学电气与动力工程学院，江苏省南京市 211100）摘 要：光伏发电具有昼发夜停的特点，日内出力过程呈“钟型”；风力发电出力随机性强，并呈现反调峰特点。
通过水电调节平抑风电和光伏发电的随机波动，水风光互补利用是支撑“双碳”目标实现的有效途径。
在此背景下，针对现有水风光电源并网接入场景，分析了我国典型水风光清洁能源互补开发形式，探析了大规模水风光电源依托电网互补和打捆互补调度模式，对比分析了两种调度模式的优缺点，并对大规模水风光互补调度关键技术进行展望，为将来大规模水风光互补利用提供参考。
关键词：大规模水风光；互补协同；调度策略中图分类号：TM73 文献标识码：A 学科代码：480.6 DOI ：10.3969/j.issn.2096-093X.2024.02.002基金项目：国家自然科学基金联合基金重点资助项目（U23B20140）。
装机容量/ 亿千瓦年份非抽水蓄能储能抽水蓄能生物质及其他太阳能发电风电核电水电气电煤电图1 各类电源装机发展展望Figure 1 Development prospects for Installed capacity of various types of power supplies随着以水风光为主的清洁能源基地和高比例清洁能源电网等实际工程的规划和逐步实施，大规模水风光电源以何种形式参与调度亟待理论与技术突破。
菲律宾国家输电网新能源消纳能力分析
菲律宾国家输电网新能源消纳能力分析摘要：近年来，随着新能源发电得到世界各国的广泛关注和迅猛发展，新能源大规模接入对电力系统运行控制产生的影响日益显著。
为保障新能源并网后电网的安全稳定运行，有必要对电网新能源消纳能力进行研究。
本文以菲律宾国家输电网为例，采用基于无功电压稳定裕度约束的新能源穿透率分析模型，以及新能源布局分析模型，对菲律宾电网接纳新能源能力进行深入研究，通过分析以风电和光伏为代表的新能源接入对系统的影响及其穿透率，为制定区域新能源与其它电源及电网的协调发展规划提供参考依据。
关键词：静态电压稳定裕度、布局分析、新能源穿透率、暂态校验一、概述目前，风电和太阳能作为商业化程度很高的新能源在很多国家发展极为迅猛，在新能源装机持续增长的同时，部分国家和地区的弃风弃光现象也愈加严重，因此准确评估地区风电穿透功率极限，由此制定合理的风电发展规划和外送通道建设规划对保持新能源持续健康发展具有重要意义。
在新能源发展政策推动下，近年来菲律宾新能源发展迅速。
截至2019年底，菲律宾风电装机总容量达到49.4万千瓦，太阳能装机132.8万千瓦。
然而，风能和太阳能固有的随机性、易变性和波动性使得大规模接入对电力系统的运行和控制产生显著的影响。
而且新能源发电的并网减小了系统惯量，会导致在系统发生故障后如传统机组掉闸等，系统频率下降增大，系统稳定性易受到破坏。
为避免系统大面积停电等恶性事故的发生，有必要研究并网新能源发电在系统事故情况下对电网的影响，在最恶劣条件下确定电网安全稳定运行的裕度，确定新能源发电的最大穿透率，为新能源发电的发展以及开发布局提供依据。
本文根据菲律宾电网已建及规划新能源电站概况、电源和电网现状及发展规划数据，开展分析。
通过建立的基于电压稳定裕度分析的网架约束模型，对比分析给出菲律宾电网新能源功率穿透极限以及布局建议。
主要内容包括：（1）从稳态以及暂态等方面分析影响菲律宾新能源穿透率的影响因素，建立基于电压稳定裕度分析的新能源穿透率分析模型；（2）分析菲律宾电网新能源接入后的系统无功电压特性，对菲律宾电网中大规模新能源接入后的系统潮流进行计算，分析新能源并网运行对节点电压水平的影响，通过电压稳定裕度实现对新能源穿透极限的确定以及规划新能源各地区接入容量的分配。
提高铁岭电网高比例风电消纳能力方法研究
提高铁岭电网高比例风电消纳能力方法研究发布时间：2021-08-31T02:12:24.888Z 来源：《科学与技术》2021年12期作者：吴亮1，张鹏1，刘书剑2，程鹏飞2[导读] 随着风电装机规模的不断扩大，风电特性对电力系统运行的影响将愈加显著。
吴亮1，张鹏1，刘书剑2，程鹏飞21.国网铁岭供电公司，辽宁铁岭 113000 ；2.辽宁省抚顺市供电公司，辽宁抚顺 113000 ）摘要：随着风电装机规模的不断扩大，风电特性对电力系统运行的影响将愈加显著。
铁岭地区风电发展迅猛，同时铁岭地区是典型的大电源小负荷的电力外送区域，因为铁岭地区目前没有500kV变电站，地区电源电力主要依靠3回500kV电厂线路和7回220kV线路送出，且线路导线截面均较小，供电可靠性受制于铁岭和清河电厂，存在电力送出能力较弱，供电可靠性较低的问题，所以大量风电面临着“送不出去，消纳不足，存不起来”的消纳困难处境。
因此铁岭电网迫切需要通过相应的技术、管理和政策手段来实现高比例消纳目标，结合铁岭电网主网架规划，进行电力电量平衡计算，提出改善电源结构、负荷特性、机组调峰等措施，提高铁岭风电消纳能力。
关键词：铁岭电网；风电消纳；提高措施；1 引言当前辽宁电网用电负荷呈现前高后低的趋势，电力供需出现“松紧并存”局面，部分时段尖峰电力供应严重依赖新能源发电。
目前辽宁省火电利用小时数 4070小时，同比下降129小时。
火电机组发电面临的问题：一是受消纳清洁能源影响，火电机组长期低负荷率运行，经济性较差；二是受供热机组供暖期内开机方式大及接纳风电影响，作为调峰主力的纯凝机组主要是60万千瓦机组）运行利用小时数低，利用小时数倒挂现象仍然存在。
当前，辽宁新能源年发电量238.88亿千瓦时，同比增长15.37%，占全省总发电量11.99%，同比提高1.24个百分点，而铁岭地区电网作为辽宁电网的新能源发电基地，其风电外送通道是否良好以及当地电网风电消纳水平的提高对提高辽宁电网整体的风电消纳能力很重要。
风电消纳问题的分析与解决对策研究
风电消纳问题的分析与解决对策研究在过去的几十年中，风力发电已经经历了快速发展。
由于其清洁、可再生的特点，风力发电成为了一种主要的替代能源，有助于减少对传统化石燃料的依赖，降低温室气体排放，减少环境污染。
然而，在风力发电的快速发展过程中，风电消纳问题逐渐凸显出来，成为了一个亟待解决的挑战。
风电消纳问题是指由于风力发电的不稳定性和不可控性，电网对风电的接纳和消纳能力存在限制，导致部分风电注入电网后被弃风或限电的现象。
在某些地区，风电消纳问题已经达到了严重的程度，影响了风力发电的健康发展和可持续利用。
首先，风电消纳问题的主要原因是电网建设滞后于风电开发的速度。
由于风电资源的分布具有局部性和不稳定性，风电场往往远离城市和电力消费中心。
因此，在风电开发初期，电网对风电的接纳能力很有限，无法有效消纳风电。
此外，由于风电消纳问題属于新能源投资领域，投资者往往不愿承担电网升级或改造的费用，导致电网建设滞后于风电开发的速度。
其次，风电消纳问题与电力市场机制的不完善有关。
在传统的电力市场机制中，电力是按需供给的，而风力发电具有不可控性，其发电量与风力资源的强弱有直接联系。
这就导致了风力发电厂商无法提前确定销售电量，无法与电力市场进行精确配对。
当风力发电量超过电力市场需求时，电网就需要弃风或限电，造成风电消纳问题。
针对风电消纳问题，提出了以下几种解决对策。
第一，加强电网建设，提高电网接纳风电的能力。
电网需要进行升级和改造，以适应风电发展的需求。
可以通过增加输电线路的容量、建设新的变电站和配电设备等方式，提高电网的输送和分配能力，确保风电能够稳定、有效地注入电网。
第二，优化风电的调度和运行方式。
利用智能电网技术和大数据分析方法，对风电场进行精确的监测和预测，实现风电发电量的准确预测和调度。
通过合理安排风电的出力，可以降低风电对电网的影响，最大程度地提高风电消纳能力。
第三，建立健全的电力市场机制，促进风电和电力市场的协调发展。
需求响应参与清洁能源集成消纳与效益评价模型研究
需求响应技术分类
需求响应技术主要分为基于价格的和非价 格的两类。基于价格的需求响应技术主要 通过价格信号来引导用户改变用电行为， 而非价格的需求响应技术则通过直接减少 用户电力消费来参与系统调节。
VS
需求响应特点
需求响应具有可预测性、可调度性和可补 偿性，能够为电力系统的稳定运行提供重 要支持。
需求响应与清洁能源的集成消纳模型
模型构建
构建包含清洁能源、传统能源和需求响应的集成消纳模型，通过优化算法求 解模型，以实现清洁能源的高效利用和系统的稳定运行。
模型应用
将模型应用于实际电力系统，通过对不同场景的模拟和分析，评价不同策略 的优劣和效益。
模型应用与案例分析
案例一
通过在某地区的实际应用，模型成功地优化了电力调度和清洁能源的消纳，减少 了碳排放和能源消耗。
仍需深入研究不同地区、不同能源类型的清洁能源消 纳机制
需要进一步验证和完善模型参数和算法
缺乏对需求响应具体实施策略和操作方法的深入研究
需要加强实证研究和案例分析，提高研究的实践指导 价值
对未来研究的建议
针对不同地区和能源类型，开展清洁能源消纳机制研 究
结合大数据、人工智能等技术手段，完善模型参数和 算法
需求响应参与清洁能源集成消纳 与效益评价模型研究
2023-10-26
contents
目录
• 研究背景和意义 • 需求响应参与清洁能源消纳模型研究 • 效益评价模型研究 • 模型应用与实证研究 • 研究结论与展望
01
研究背景和意义
需求响应技术的概述
01
需求响应是一种通过价格信号或激励措施来引导用户在电力系统中进行弹性消 费的行为，以达到平衡电力供需、降低峰荷和提高能源利用效率的目的。
例析风电消纳能力
例析风电消纳能力1概述随着社会的发展，能源消耗不断增加，生态环境目益恶化，人类生存压力持续增大。
在这样的背景下，可再生能源的开发利用成为越来越多国家可持续发展战略的重要部分。
而江西电网地处华中电网的东南部，是一个典型的受端电网，其对新能源的消纳能力受本地电网调峰能力限制明显，伴随本地受电水平提高，其对新能源的消纳能力呈逐步下降趋势。
如何有效发展新能源，使得电力能源可持续发展，以促进经济可持续发展，是江西电网必须面对的问题。
2江西风电发展的必要性（1）江西省一次能源资源匮乏，抓紧风电开发除了改善江西省的能源结构外，可一定程度缓解江西省能源短缺之急；（2）江西省风电和水电具有不同步发生规律，风力发电高峰处于秋季与冬季（9～次年3月），水利发电高峰期处于春季和夏季（4-8月），风电和水电具有季节性特性，可实现季节性互补；（3）风力发电是环保型可再生能源，它不仅改善电源结构，替代一部分火电容量，节约煤炭，减少污染，保护环境，而且可实现江西电力能源可持续发展战略，以支持江西经济持续发展战略。
3江西风电消纳能力分析3.1电网概况江西电网位于华中电网东南部，2013年通过3条500kV线路与华中主网相联。
江西电网由南昌等12个地区电网组成，目前500kV 电网已经形成中部主框架环网，并且以主框架网为核心，向西延伸至萍乡、向东延伸至上饶，向南延伸至赣南，向北延伸至九江。
3.2发电现状2013年全网统调发电量完成711.987亿kW时，同比增长15.86%。
其中水电完成32.287亿kW时，同比减少22.54%：风电完成4.1725亿kW时，同比增长179.81%；光伏完成0.0024亿kW时；火电完成675.5249亿kW 时，同比增长18.23%。
3.3风电消纳能力分析3.3.1 调峰平衡原则：（1）燃煤机组中，考虑燃煤机组调峰的煤耗特性、机组调节速度，然后逐一按照机组煤耗由大到小进行调峰（若系统负荷波动较大，从运行角度需要可根据各类机组爬坡能力考虑调峰顺序）；（2）在丰水季水电尽可能带基荷避免弃水调峰，在枯水季主要参与调峰：（3）各类机组调峰安排要考虑网络的安全约束：（4）水电按不同电站（径流、日/季/年调节）的调节性能确定调峰能力，抽水蓄能调峰性能200%，核电在正常情况下不参与系统调峰。
碳交易机制协助下风电消纳优化模型研究
中 图 分 类 号 ：ＴＭ７３２；ＴＭ６１９
文 献 标 志 码 ：Ａ
１ 引言
发电权置换和碳排放权交易机制都是促进火 电行 业 优 化 结 构、降 低 能 耗、减 少 排 放 的 市 场 机 制 ，无 论 在 交 易 目 的 和 交 易 效 果 上 都 具 有 一 致 性 。 在两者关系上，合 理 的 碳 排 放 权 初 始 分 配 方 式 与 碳排放权定价水平将有助于推进发电权置换的发 展 ，因 而 定 量 优 化 二 者 的 关 系 ，寻 求 资 源 的 最 优 配 置方式就成为研究的焦点问题。陈启鑫等 研 ［１］ 究 了碳捕集电厂的 运 行 特 性，并 测 算 了 碳 捕 集 电 厂 对系统大规模并 网 风 电 的 贡 献 率，评 估 了 碳 捕 集 电厂在降低系统调峰成本和提高系统可靠性方面 的效益；孙荣 富 等 构 ［２］ 建 了 电 网 接 纳 风 电 评 估 指 标体系，并对系统 最 大 限 度 接 纳 风 电 提 出 了 应 对 措施；宋艺航 等 从 ［３～７］ 电 力 需 求 侧、储 能 技 术、电 网 调 峰 、电 网 建 设 、风 电 并 网 机 制 和 热 电 负 荷 的 角 度，提出了促进风电消纳的具体措施；迟本 坤 等［８］ 研究了新能 源 ＣＤＭ 项 目 中 碳 排 放 基 准 线 选 择、 额外性判定 和 考 量 等 关 键 性 问 题，对 ＣＤＭ 减 排 量进行了测算，为新能 源 ＣＤＭ 项 目 提 供 了 参 考； 董永平等 则 ［９，１０］ 在 考 虑 经 济 调 度的基 础 上 结 合 低 碳交易机制建立 优 化 模 型，全 面 反 映 了 系 统 调 度 的效益。鉴此，本 文 在 电 力 系 统 经 济 调 度 的 基 础 上 ，结 合 碳 排 放 权 交 易 机 制 ，建 立 了 碳 排 放 机 制 协 调下的风电消纳 优 化 模 型，通 过 调 整 碳 排 放 权 初 始分配额和排放 权 交 易 价 格，实 现 了 低 碳 效 益 与
一种风电消纳能力分析方法[发明专利]
![一种风电消纳能力分析方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/496841e290c69ec3d4bb75b8.png)
专利名称：一种风电消纳能力分析方法
专利类型：发明专利
发明人：李胜辉,王刚,孙峰,李平,程绪可,张冠锋,金英,李家珏,付尧,张佳斌,孙俊杰
申请号：CN201911389678.2
申请日：20191230
公开号：CN111082457A
公开日：
20200428
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于电网运行安全领域，尤其涉及一种风电消纳能力分析方法。
本发明包括以下步骤：采集电网参数，设置初始风电输出功率；设置风电输出功率；计算系统可承受的最低频率；计算系统系统频率波动率；利用得到的系统可承受的最低频率和系统频率波动率，进行判定和计算，最终得到系统的风电消纳能力。
本发明通过分析风电接入后系统出现功率波动时，频率最低点和频率波动率都能在允许范围内，充分考虑风电接入对系统动态性能的影响，达到准确计算系统对风电的消纳能力，保证电网的安全稳定运行。
申请人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,沈阳工程学院,国家电网有限公司
地址：110006 辽宁省沈阳市和平区四平街39-7号
国籍：CN
代理机构：辽宁沈阳国兴知识产权代理有限公司
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促进风电消纳的源-荷联合优化调度
1光热电站-风电联好的可控性和调度能力［13］，适用于提高风电消纳量。光
热电站和风电场组成的联合系统如图2所示。
系统设计目标是保证光热-风电联合系
统输出功率波动最小，即：
c c min［1 $ (P w — P wav)］，
(1)
电加热装置
式中：pcw为t时刻光热-风电联合出力；
同电价；IBDR中的直接负荷控制(direct load control)项目为用户与电力公司签订相关合约获得相应的经济
补偿，电力公司控制用户电气设备避开用电高峰。
2.1 PBDR 模型
1)制定峰谷分时电价。设分时电价后峰时段电价变为Pg!，负荷低谷时段的电价为Pg,有：
Pf =P(1+%),P0i =P(1—$)。
最小值。
5)电-热转换关系
_PE H,t = "P,，,
(7 )
式中："为电加热装置的电-热转换效率；Pe-H,7为电加热装置转换热功率( 6) 风电出力约束
0 ( PV ( Pt
(8)
式中Pt'为风电的预测出力。
7) 光热-风电联合出力约束
p cwmin
Ptcwmax
(9 )
2需求响应模型
目前需求响应模型按美国能源部研究报告皿提出的分类方式分为：基于价格型需求响应(price-based
Vol. 40 No. 4 Aug=2021
促进风电消纳的源-荷联合优化调度
李昱君，于永进
（山东科技大学 电气与自动化工程学院，山东 青岛266590）
摘要：针对我国弃风问题，将光热电站与风电联合运行，利用其出力的互补性以及储热装置的可调度性应对风电 出力的波动性、反调峰性，平滑风电出力以及净负荷曲线，降低火电机组调峰的成本，提高风电利用率%但此方法
基于源荷协同的新能源消纳综合效益测度指标体系构建
基于源荷协同的新能源消纳综合效益测度指标体系构建一、源荷协同概念及其意义源荷协同，即源端和荷端的协同运行，是指在能源生产和消费的各个环节中，通过信息通信技术等手段实现生产、分配和消费之间的有序协调。
源荷协同可以最大程度地提高能源利用效率，改善能源系统的安全性和韧性，降低系统的运行成本，促进新能源的大规模消纳。
源荷协同对于新能源消纳的意义主要体现在以下几个方面：通过源荷协同，可以实现新能源的精准消纳，即在需要的时间、需要的地点，以最合适的方式对新能源进行消纳，避免了新能源弃风弃光等问题的发生。
源荷协同可以提高能源利用效率，尤其是在新能源和传统能源的协同消纳过程中，可以更加有效地匹配能源供需之间的关系，充分利用新能源的优势，降低传统能源的消耗。
源荷协同可以提高能源系统的安全性和韧性，通过信息通信技术等手段，实现能源生产、传输和消费之间的无缝连接，提高系统的抗干扰能力和应对能力。
新能源消纳综合效益测度指标体系的构建，对于源荷协同模式的推广和应用具有重要的意义。
新能源消纳综合效益测度指标体系可以对新能源消纳的各个环节进行全面评估，从而为新能源消纳的决策提供科学依据。
新能源消纳综合效益测度指标体系可以为源荷协同模式的优化提供技术支撑，通过对新能源消纳效益的评估，发现问题和瓶颈，促进源荷协同模式的进一步完善。
新能源消纳综合效益测度指标体系也可以为新能源政策的制定和实施提供参考依据，根据新能源消纳的综合效益情况，调整和完善政策措施，推动新能源的可持续发展。
新能源消纳综合效益测度指标体系的构建，需要建立在坚实的理论基础之上。
在源荷协同模式下，新能源消纳的综合效益可以从多个维度进行评估，主要包括经济效益、环境效益和社会效益。
经济效益主要包括能源成本、用能效率、生产效率等指标；环境效益主要包括减排效果、资源节约等指标；社会效益主要包括就业创造、产业发展等指标。
通过对这些指标的科学构建和综合评估，可以全面反映新能源消纳的综合效益情况。
多形态可控负荷参与风电消纳的荷源优化模型
多形态可控负荷参与风电消纳的荷源优化模型姚春晓;刘文颖;郭虎;刘福潮;戴亮;张柏林【摘要】针对我国大规模风电消纳受阻问题,提出了多形态可控负荷参与风电消纳的荷源优化模型.文章分析了多形态可控负荷参与调节对消纳受阻风电的影响,研究了多形态可控负荷的调节特性,并建立了可调节模型.在此基础上,分别建立了多形态可控负荷参与风电消纳的日前荷源电量优化模型以及日内功率优化模型,并综合日前、日内荷源优化模型,建立了多形态可控负荷参与风电消纳的荷源优化模型.采用该模型可深入挖掘多形态可控负荷的互补调节能力,提高风电消纳水平.通过算例验证了该荷源优化模型的可行性和有效性.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2019(037)006【总页数】7页(P872-878)【关键词】风电消纳;荷源优化;多形态可控负荷;多时间尺度;大规模风电【作者】姚春晓;刘文颖;郭虎;刘福潮;戴亮;张柏林【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室, 北京 102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室, 北京 102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室, 北京 102206;国网甘肃省电力公司, 甘肃兰州 730000;国网甘肃省电力公司, 甘肃兰州 730000;国网甘肃省电力公司, 甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TK89;TM730 引言近年来，我国风电并网规模不断增大，但当地的负荷水平和负荷增长速度与之相差甚远，加之风电特有的反调峰特性，导致常规电源的下调峰能力严重不足，大规模风电消纳受阻[1]。
另一方面，以高载能负荷、电动汽车负荷和蓄热电锅炉负荷为代表的多形态可控负荷发展迅速，规模不断增加[2]～[5]。
这些可控负荷调节容量大，且具有良好的调节特性，若能参与电网调节，形成荷源优化控制，可消纳部分受阻风电[6]～[9]。
目前，国内外已在荷源优化控制方面开展了相关研究。
文献[10]从实际应用角度提出了发、用电联合优化调度框架。
新能源消纳影响因素的贡献度评估模型
新能源消纳影响因素的贡献度评估模型谢国辉;栾凤奎;李娜娜;王卿然【摘要】准确评估新能源消纳影响因素的贡献度是制定新能源消纳解决措施的重要依据之一.总结2017年中国新能源消纳取得的成就,从源、网、荷、市场机制等方面分析影响新能源消纳的主要因素,将影响因素进行量化建模,建立基于时序生产模拟的新能源消纳影响因素的贡献度评估模型.以甘肃电网风电消纳为案例,评估2017年各种影响因素促进风电消纳的贡献度.分析表明,在负荷增长、跨区外送、省间电量交换、备用容量共享、省内断面能力提升、自备电厂替代交易等多种因素的共同作用下,2017年甘肃风电消纳状况明显改善,其中负荷增长的贡献度最大,其次是跨区外送和备用容量共享.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2018(051)011【总页数】7页(P125-131)【关键词】新能源消纳;弃风弃光;贡献度评估;时序生产模拟【作者】谢国辉;栾凤奎;李娜娜;王卿然【作者单位】国网能源研究院有限公司,北京 102209;国家电网有限公司,北京100031;国网能源研究院有限公司,北京 102209;国网新源控股有限公司,北京100761【正文语种】中文【中图分类】TM7150 引言新能源消纳是一项系统工程，与电源结构、用电需求、网架结构、外送市场等多种因素密切相关[1]。
实现新能源高效利用，需要围绕影响新能源消纳的各种因素制定具体的解决措施，多措并举、综合施策[2-4]。
2017年，在各项措施共同作用下，中国新能源消纳状况明显改善，弃风弃光增长势头得到有效遏制，全年新能源弃电量和弃电率实现“双降”。
国家电网公司经营区域新能源弃电量同比减少53亿kW·h，弃电率同比下降5.3 个百分点[5]。
由于各种因素的影响作用相互交织，并非简单的线性叠加关系，无法准确分析新能源消纳各种影响因素的贡献度[6-7]。
目前对于完整提出各种影响因素贡献度的方法和模型的研究成果不多，主要是针对新能源消纳某一具体影响因素开展研究，文献[8]分析了东北供热机组对新能源消纳的影响，提出能够提高供热机组运行灵活性的4种热电解耦措施；文献[9]研究了跨区直流安全稳定控制措施对外送风电消纳的影响，提出了提升风电外送消纳的安全稳定控制策略；文献[10]从负荷、外送、系统调峰和网架结构等方面分析了影响黑龙江电网风电消纳能力的主要因素，提出了促进黑龙江风电消纳的主要措施；文献[11-12]指出了提升燃煤机组弹性运行能力是促进新能源消纳的重要措施，并提出提升燃煤机组弹性运行能力的策略。
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电动汽车等。按照调节性能的灵活程度不同，又将 充裕性资源分为常规充裕性资源和灵活充裕性资 源。灵活充裕性资源包括燃油、燃气、抽水蓄能等 发电侧充裕性资源以及蓄热电锅炉、热泵等用户侧 充裕性资源。
首先，具备良好的电源结构，增强发电侧调峰 容量充裕度，是提高风电消纳能力的基础。风电出 力变动性将显著影响电力系统实时功率平衡，客观 上需要常规电源具备灵活调节能力和充裕的调峰 容量，参与系统调峰、调频和调压，降低电力系统 接纳风电所面临的技术困难。欧美等国家和地区的 电源结构中，燃油、燃气、抽水蓄能以及具有调节 性能的水电机组等具有灵活调节性能的比例相对 较高。美国仅燃油、燃气和抽水蓄能发电机组的比 重就接近 50%，德国、西班牙的这一比例也分别达 到 20%和 35%。我国现阶段电源结构以燃煤发电为 主，风能资源丰富地区的三北地区的电源结构以煤 电为主，东北地区煤电比重超过 80%，华北地区煤 电比重超过 90%。
第 36 卷 第 5 期
性资源综合协调的能力。在深入分析影响风电消纳能力关键 要素的基础上，提出了调动广泛灵活的充裕性资源协同参与 系统调节，提高风电消纳能力的基本理念和方法。从界定并 识别电力系统发电、输配电、用电等环节灵活充裕性资源出 发，综合考虑火电、水电和风电的发电技术特性，电力和热 力负荷平衡、输电容量等约束，以系统运行成本最低为目标， 建立了风电消纳能力分析模型。以我国某风电大省为实际算 例，模拟分析了引入不同灵活资源情景下风电消纳能力的变 化情况。结果表明，增加各类灵活资源均能提高风电消纳能 力，其中，调峰容量资源的影响程度最大。
学科代码电消纳能力分析模型
凡鹏飞 1，张粒子 1，谢国辉 2
（1．华北电力大学 电气与电子工程学院，北京市 昌平区 102206； 2．国网能源研究院，北京市 西城区 100052）
Analysis Model for Accommodation Capability of Wind Power With
最后，改善负荷特性，调动更广泛的需求侧资 源参与系统平衡调节，是提高对风电接纳能力的有 效途径。为提高大规模风电的消纳能力，客观上需 要调动更广泛系统资源，特别是通过需求侧响应来 提高电力系统接纳风电的能力。国外风电大都通过 引入竞争性电力市场运行机制，配套相关电价机制 等政策支持，调动需求侧资源充分参与风电消纳。 例如，丹麦依托北欧电力市场机制，充分发挥电价 响应和引导功能，积极发展风电供热，普及蓄热电 锅炉、热泵设备和推广电动汽车，有效降低风电弃
DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2012.05.032
第 36 卷 第 5 期 2012 年 5 月
文章编号：1000-3673（2012）05-0051-07
电网技术 Power System Technology 中图分类号：TM 732 文献标志码：A
Vol. 36 No. 5 May 2012
关键词：风电；消纳能力；发电；输配电；用电；系统运行 成本；调峰容量
0 引言
大规模风电开发和利用一直是世界各国普遍 关注的焦点。当风电规模较小时，电力系统能够充 分接纳风电并网发电；而当风电达到一定规模后， 由于风能资源具有间歇性、波动性以及不可调度性 等特点，能否进一步有效提升其开发和利用水平， 除必要的激励性政策措施[1]到位之外，还取决于各 国各地区电力系统的电源结构[2]、电网状况[3]、负 荷特性[4]等客观条件。从世界范围来看，风电实现 规模化开发和利用的丹麦、西班牙等风电大国正是 通过充分调动整个电力系统充裕性资源参与含风 电系统的平衡调节，保障电网安全稳定运行和风电 消纳空间，提高电力系统接纳风电的能力[5-6]。可见， 大规模风电消纳能力主要取决于整个电力系统充 裕性资源丰裕程度及其综合协调能力。
其次，建设强大互联电网，增强输电容量的充 裕度，是提高风电接纳能力的客观需要。依托跨大 区电网，充分发挥区域互联电网的错峰调峰、水火 互补、互为备用效益，共享大电网范围内灵活调节 资源，共同平抑不同地域风电出力差异，实现风电 大规模输送和优化配置。德国、西班牙电网通过 220 kV 及以上跨国联络线与周边国家实现了较强互 联，风电消纳得到了欧洲大电网的有力支撑。丹麦 电网与挪威、瑞典和德国通过 14 条联络线实现互联， 挪威等国丰富的水电资源发挥了“蓄电池”作用， 为丹麦风电起到了良好的调节作用。我国风能资源 与负荷中心呈逆向分布，客观上决定了必须建立大 容量、远距离的能源输送通道，大幅提高输电容量 充裕度，在全国范围内实现大规模风电并网和消纳。
Adequacy Resources Involved in System Regulation
FAN Pengfei1, ZHANG Lizi1, XIE Guohui2
(1. School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Changping District, Beijing 102206, China; 2. State Grid Energy Research Institute, Xicheng District, Beijing 100052, China)
1 充裕性资源协同提高风电消纳能力机理 分析
根据长期测风数据统计分析，小时级及以内风 电出力波动约为风电装机容量的10%到35%，4— 12 h 出力波动多超过50%[15]。从时间尺度来看， 风电出力具有季节特性，局部地区风电日出力呈现 一定反调峰性，体现为风电在白天负荷高峰时段出 力较小，而后半夜负荷低谷时段出力较大。风电出 力呈现出随机性和波动性的特点。为提高风电消纳 能力，客观上要求调动电力系统发电、输配电、用 电等环节的充裕性资源参与系统平衡调节。发电充 裕性资源主要表现为发电工作容量和备用容量，输 配电充裕性资源表现为输配电容量，用电侧充裕性 资源主要表现为可中断负荷、蓄热电锅炉、热泵、
KEY WORDS: wind power; accommodation capacity; power
generation; transmission and distribution; power utilization; cost of system operation; peak regulation capacity
ABSTRACT: Power grid’s accommodation capacity of wind power depends on the ability of comprehensively coordinating adequacy resources in the whole power grid. Based on deep analysis of key factors influencing accommodation capability of wind power basic idea and method were proposed to manoeuvre wide and flexible adequacy resources involved in system regulation. From the viewpoint of delimitating and identifying flexible adequacy resources in the links of power generation, transmission and distribution, comprehensively considering technical characteristics of various power generations and such constrains as the balance of power and thermal loads and transfer capacity and taking the minimum system operation cost as objective function, a model is built to analyze wind power accommodation capacity of power grid. Taking a certain province in China, which is rich in wind power resources, as calculation example, the changes of wind power accommodation capability were simulated and analyzed under different scenes of introducing in different flexible resources. Results of simulation and analysis show that the accommodation capability of wind power can be improved by increasing various flexible resources in which the resource of peak load regulation capacity plays the most important part.
摘要：大规模风电消纳能力取决于整个电力系统各环节充裕
基金项目：“十二五”国家能源规划重大课题(NYJGH-2009-10)； “十一五”国家科技支撑计划项目(2008BAA13B11)。
Key Project of the National Twelfth-Five Year Energy Planning of China (NYJGH-2009-10); Key Project of the National Eleventh-Five Year Research Program of China (2008BAA13B11).