研究内容
1)论文的出发点。
为实现“碳达峰、碳中和”的目标,我国将构建以新能源为主体的新型电力系统。随着新能源装机占比的提高,其间歇性、波动性和随机性对电力系统可靠性和安全性会造成不利影响。为了提高系统对新能源的承载能力,需增加灵活调节电源,而抽水蓄能是技术最成熟的灵活性调节电源,可在提高电网的调节能力与新能源消纳水平方面发挥重要作用。
2)理论研究过程。
本文首先分析了风电场、光伏电站实测出力数据,采用Copula理论和K-means聚类生成了考虑风光相关性的典型出力场景。
其次,考虑区域电网可靠性和安全性指标,以失负荷概率(LOLP)和电量不足期望(EENS)为约束,利用风光典型出力场景评价区域电网的最大新能源承载能力。
结合抽水蓄能运行模型,通过配置抽水蓄能最小装机容量提升新能源承载能力。流程图如图1所示。
图1 提升新能源承载能力的抽水蓄能容量配置流程图
最后,以电压越限风险和潮流越限风险指标作为安全性校验,确定抽水蓄能最小装机容量。
3)算例分析。
本文以改进的IEEE-39节点为算例。抽水蓄能提升区域电网新能源承载能力的结果如图2所示,不同新能源承载能力下的抽蓄配置结果如表1所示。
图2 含抽水蓄能机组的LOLP和EENS曲线
4)结论。
①受新能源不确定性的影响,在新能源不同出力概率的情况下,系统新能源承载能力会随之改变。风光互补可较高的新能源承载能力。
②抽水蓄能电站的引入可提高系统新能源的承载能力。改进IEEE39节点系统的新能源承载能力不超过50%,存在部分节点电压越限。通过配置抽水蓄能,新能源承载能力可提升至64%,但当新能源占比超过64%时,仅靠配置抽水蓄仍无法满足电力系统的可靠性。
后续研究方向或讨论话题
为实现“碳达峰、碳中和”目标,需促进新能源消纳,有效降低电力系统的碳排放,后续将从经济性角度考虑碳交易、绿证交易成本、抽水蓄能成本和收益开展区域电网的抽水蓄能优化配置,以提升电力系统的可靠性、安全性和经济性。
参 文 格 式
梁振锋,李召,彭书涛,等.提升新能源承载能力的抽水蓄能容量配置研究[J/OL].电网技术:1-13[2024-04-26].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0193.
LIANG Zhenfeng,LI Zhao,PENG Shutao,et al.Research on capacity configuration of pumped storage to improve the carrying capacity of new energy[J/OL].Power System Technology:1-13[2024-04-26].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2024.0193(in Chinese).
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审核:李兰欣
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