新能源電力系統(tǒng)源荷互動(dòng)關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、可再生能源開發(fā)利用規(guī)模的增加及其在電源結(jié)構(gòu)中占比的日益上升，使得電力系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行控制方式發(fā)生了根本性變化，逐步形成了新能源電力系統(tǒng)。如何安全高效地消納間歇性可再生能源已成為新能源電力系統(tǒng)面臨的重大現(xiàn)實(shí)問題，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究成果主要集中在供給側(cè)電源的優(yōu)化設(shè)計(jì)、電網(wǎng)側(cè)的優(yōu)化調(diào)度策略以及需求側(cè)的響應(yīng)機(jī)制及規(guī)劃管理等方面。涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性、源荷資源聯(lián)合規(guī)劃等方面的研究還處于初級(jí)階段。因此，建立新能源電力系統(tǒng)能量平衡、經(jīng)濟(jì)性

2、以及源荷聯(lián)合規(guī)劃模型，對(duì)國(guó)家推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，制定階段性節(jié)能減排目標(biāo)，可再生能源電源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以及電價(jià)補(bǔ)貼等相關(guān)政策提供理論依據(jù)具有十分重要的意義。本文研究?jī)?nèi)容主要包括如下幾個(gè)部分:
　　提出應(yīng)對(duì)雙側(cè)隨機(jī)的新能源電力系統(tǒng)能量平衡模型。在研究供給側(cè)電源出力特性和需求側(cè)負(fù)荷響應(yīng)特性的基礎(chǔ)上，分析了當(dāng)前可再生能源消納困難的瓶頸問題。針對(duì)源荷雙側(cè)隨機(jī)且供需呈逆向分布的特點(diǎn)，基于常規(guī)發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)能力極限建立新能源電力系統(tǒng)能量平衡模型，研究

3、了負(fù)荷變化空間下風(fēng)光等可再生能源接入標(biāo)準(zhǔn)以及基于需求側(cè)響應(yīng)的源荷互動(dòng)機(jī)制，解決大規(guī)?？稍偕茉唇尤腚娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定性問題。
　　提出能量均攤成本(Levelized Cost of Energy，LCOE)最小的新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性模型。在分析源荷互動(dòng)成本及收益的基礎(chǔ)上，提出基于多智能體技術(shù)的源荷互動(dòng)一體化調(diào)度策略，采用改進(jìn)的萬有引力搜索算法(GravitationalSearch Algorithm，GSA)求解滿足約束條件下機(jī)

4、組的最優(yōu)組合以及電力供需在不同時(shí)間尺度上的能量匹配方案，解決大規(guī)?？稍偕茉唇尤腚娏ο到y(tǒng)經(jīng)濟(jì)性問題。研究基于合作博弈的源荷互動(dòng)成本分?jǐn)倷C(jī)制，以電量和電價(jià)為聯(lián)系，基于Shapley值法計(jì)算新能源電力系統(tǒng)各利益主體的成本分?jǐn)倷C(jī)制，并在此基礎(chǔ)上提出政府的補(bǔ)貼政策建議。
　　提出了基于可持續(xù)發(fā)展的主動(dòng)配電網(wǎng)源荷聯(lián)合規(guī)劃模型。將配電網(wǎng)中分布式電源和需求響應(yīng)資源統(tǒng)籌考慮，以規(guī)劃期內(nèi)總投資成本最小為目標(biāo)，主動(dòng)配電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展三點(diǎn)內(nèi)涵為約束條件，

5、基于改進(jìn)GSA算法求解當(dāng)前電力系統(tǒng)供需現(xiàn)狀至最優(yōu)源荷資源結(jié)構(gòu)之間的規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化，以及需求側(cè)資源的合理配置。在整體規(guī)劃方案最優(yōu)的前提下，分別以分布式電源和電動(dòng)汽車換電站為代表研究了電源和需求側(cè)資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，避免無序建設(shè)所造成的資金和資源浪費(fèi)。
　　研發(fā)新能源電力系統(tǒng)源荷互動(dòng)分析平臺(tái)。采用構(gòu)件/架構(gòu)技術(shù)對(duì)分析平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并基于大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。以某地區(qū)電網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，驗(yàn)證本文提出模型的準(zhǔn)確性和有效性。在實(shí)