基於負荷時空轉移的城市電網新能源接入和消納關鍵技術與應用檢視原始碼討論檢視歷史

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基於負荷時空轉移的城市電網新能源接入和消納關鍵技術與應用發展新能源發電是構建我國清潔、低碳、安全、高效能源體系的重要戰略舉措。我國城市地區風、光資源受電網消納能力所限，其開發已接近階段性飽和狀態，隨着更大規模的新能源發電接入，其波動性會導致城市電網的功率倒送嚴重、電壓波動超標等突出問題。目前配電設備均按照電網發生最嚴重事故進行裕度配置，忽略了新能源接入導致電網事故的概率性因素，造成了一定的投資浪費。

本項目的技術難點

1.新能源具有一定的隨機性，其大量接入對配電網產生的影響也具有不確定性，從而導致接入配電網的薄弱環節難以定位以及配電網對清潔能源消納能力難以量化；

2.隨着新能源利用的發展，電網無法有效應對越來越多的新能源接入消納問題，現有應對手段有限，缺乏有效經濟的消納方式，無法適應未來大規模新能源接入的要求；

3.新能源的大規模接入使得電網形態具備了多樣性和隨機性，使得各類靈活資源的調度潛力與互補特性分析更加複雜，場景分析更加多樣，建立城市電網協調優化調度模型的難度增大。

該項目在國家電網公司和天津公司科技支撐計劃的持續支持下，歷經4年的自主創新與攻關，有效解決了城市電網新能源接入和消納難題，突破了電網負荷轉移關鍵核心技術，開啟了我國城市新能源消納新階段。

主要創新點如下

1.提出了新能源波動性對城市電網影響的不確定性分析方法，建立了電網靈活性、靜態電壓裕度等指標及計算方法，實現了新能源消納帶來的城市電網薄弱環節辨識和基於置信水平的新能源消納能力分析，解決了新能源隨機性帶來的城市電網靈活性需求難以量化的難題；

2.進一步提出了負荷時空轉移和新能源消納統一模型，首次採用城市負荷資源解決新能源消納問題，構建了基於城市電網快速重構的負荷空間轉移模型和源-荷-儲靈活資源整合的柔性負荷時間維度大容量轉移模型，為城市電網提供了新的新能源消納手段；

3.提出了考慮負荷時空轉移的城市電網多時間尺度運行時序分析方法，提出了適應新能源發電波動性特徵的變電站供電範圍、用戶用電時間等靈活性資源的優化調度策略，為調度人員提供準確的未來電網運行場景信息，解決了新能源接入條件下不同時間尺度的電網動態擾動難以應對的問題。

本項目選取天津市寶坻隋莊子等地區電網及河北省石家莊地區電網作為研究成果的應用試點區域，2016-2017年應用本項目對地區電網規劃方案進行優化，減緩了區域中25個10千伏線路改造工程的建設，節約投資共8913.6萬元。 本項目發表學術論文17篇（其中SCI論文3篇，EI檢索論文8篇，中文核心期刊6篇），授權發明專利5項，授權實用新型專利1項，獲得軟件著作權2項。項目成果可直接支撐滿足高滲透率新能源發電接入要求的靈活城市電網建設，促進運行過程中新能源發電的科學消納，對解決城市能源資源和環境問題有重要意義。