弃风弃光

通过省级智慧能源服务平台的建设，能够突破资源、时空、环境约束，人人利用清洁能源，实现新能源高效利用，构筑能源发展新格局。将提高清洁能源使用率，降低弃风弃光率，能够改善自然环境，实现生态可持续发展，促进社会和谐发展。年内充分挖掘社会可中断负荷资源，完成了占最大负荷5%的可调节负荷资源库构建，已具备74万千瓦毫秒级、秒级精准负荷控制能力，持续提高大电网安全运行水平和清洁能源消纳能力，利用市场化手段，在弃风（光、水）时段，提升冰蓄冷空调、蓄热式采暖、客户侧储能等负荷水平，促进电力供需平衡，清洁能源消纳。

针对新能源大规模并网下，因系统惯量低、调频备用不足导致的系统运行安全问题，提出了考虑风机惯量支撑及有功备用的新能源电力系统优化调度模型。首先，建立实时风速下风机参与系统惯量支撑响应的风机惯量模型及风机降载出力的有功备用模型；然后，构建了两阶段随机鲁棒优化调度模型，以总运行成本最小为目标，采用列与约束生成算法求解两阶段模型；最后，以改进的IEEE-RTS 24节点系统为算例进行分析，结果表明，所提优化调度模型的总成本较低且弃风弃光量较少。

可再生能源机组和电动船舶出力的不确定性及冲击特性会给岸电供电系统的安全稳定运行带来挑战。因此，提出了一种含风光储岸电供电系统的分布鲁棒优化运行策略。首先，不考虑风光出力不确定性以及冲击负荷的影响，以总费用最低为目标，建立确定性的含风光储岸电供电系统的运行模型。其次，以上述模型为基础，构建基于分布鲁棒优化的两阶段含风光储的岸电供电系统模型，采用组合范式来描述风光出力的不确定性，以减少因预测误差、出力波动性导致的弃风弃光。最后，使用C&CG（列与约束生成）算法来求解模型。利用某岸电供电系统数据，验证了所提策略可有效提升风光资源的消纳能力，降低运行成本。

为解决目前储能规划中场景划分不够精确及模型适用范围有限的问题，提出了基于负荷场景多层聚类的储能精细化规划方法。首先，提出了基于关联分析与聚类的负荷时空耦合特性分析方法及考虑负荷时空特性的负荷场景多层聚类方法。其次，面向典型负荷场景，构建了综合考虑碳排放、全周期成本、弃风弃光惩罚及储能和分布式电源协同的储能精细化规划模型。最后，选取某地实际配电网开展算例分析，得到了不同负荷场景下储能与分布式电源的最优协同配置方案，验证了所提模型与方法的可行性与有效性。 To address the current issues of insufficient precision in scenario division and limited applicability of models in energy storage planning, the paper proposes a method for refined energy storage planning based on multilayer clustering of load scenarios. Firstly, an analysis method is introduced that considers the spatiotemporal coupling characteristics of load using association analysis and clustering, along with a multi-layer clustering method considering load spatiotemporal characteristics. Secondly, for typical load scenarios, a refined energy storage planning model is constructed that comprehensively considers carbon emissions, lifecycle costs, penalties for curtailed wind and solar power, and the coordination of energy storage and distributed energy sources. Finally, a case study is conducted on an actual distribution network, resulting in optimal coordinated configurations of energy storage and distributed energy sources for different load scenarios. This validates the feasibility and effectiveness of the proposed model and method.

在“碳达峰”与“碳中和”背景下，为提高能源的低碳化利用，提出一种基于阶梯式碳交易机制与细化电转气和碳循环的综合能源系统（integrated energy system，IES）低碳经济运行策略。首先考虑阶梯式碳交易机制，采用碳交易市场，利用区间数与碳交易费用达到控制碳排放的目的；其次在细化电转气的基础上引入电解槽（eLectrolyzer，EL）、甲烷反应器（methane reactor，MR），并增设碳捕集装置（carbon capture system，CCS），实现碳的循环利用。最后构建以购能成本、阶梯式碳排放交易成本、弃风弃光成本、碳捕集成本最小为目标的IES优化调度模型，利用CPLEX建模优化引擎将原问题转化为混合整数线性问题对此模型进行求解，结果验证了所建模型的有效性。

针对分布式电源(distributed generation, DG)大规模并网导致的配电网电压越限、网络损耗增加和弃风弃光等问题，提出一种考虑含储能(energy storage system, ESS)的三端智能软开关(soft open point, SOP)与需求侧响应(demand response, DR)的主动配电网(active distribution network, ADN)有功无功协调优化策略。首先，计及可再生能源出力的不确定性，基于条件生成对抗网络(conditional generative adversarial networks, CGAN)生成日前场景。然后，对含ESS的三端SOP与DR进行建模，并将其与DG和传统无功补偿设备进行协调优化。构建以网络损耗最小、电压偏差最小、弃风弃光量最小、用户舒适度与用户经济度最大为优化目标的数学模型。进而转化为混合整数二阶锥规划模型，并利用GUROBI进行求解。最后，在改进的IEEE 33和IEEE 69节点配电系统中进行仿真验证。结果表明，计及风光出力的不确定，所提优化策略在兼顾用户舒适度和用户经济度的同时提高了配电网运行的经济性和可靠性。

针对风光富集地区大型新能源发电厂的弃风弃光问题，利用可逆固体氧化物燃料电池（reversible solid oxide fuel cell，RSOC）结合氢储能的双向转换特性消纳多余风光资源，提出一种双向可逆的集中式RSOC电氢耦合系统容量优化配置方法。首先构建集中式RSOC电氢耦合系统架构，建立发电系统、电氢转换系统等模型；其次考虑燃料电池特性建立RSOC性能衰减模型，考虑特高压通道可用传输能力不确定性生成典型场景；进而建立集中式RSOC双层容量规划模型，上层以运营期收益最大为目标优化RSOC、储氢库容量配置，下层以综合成本最低为目标优化各设备出力，联合粒子群算法与Cplex求解器进行求解。最后通过算例分析，验证RSOC的加入提高了系统经济性及环境效益，同时投资灵敏度分析表明电池单位容量成本是制约系统经济运行的重要因素。

在“双碳”目标下，为提高风光能源利用效率、优化资源配置、促进综合能源系统降碳减排，提出了一种风光氢储综合能源系统低碳经济调度模型。首先，考虑氢能作为新型储能能源所具有的低碳特性和调度优势，引入两阶段运行的电转气(power-to-gas, P2G)技术模型，以氢能为连接纽带，实现了系统内电、热、气能之间的耦合传递。其次，引入碳捕集设备及阶梯式碳交易机制，以进一步降低系统的碳排放。然后，构建以购能成本、碳交易成本、运行成本和弃风弃光成本最小为目标的低碳经济调度模型，并运用CPLEX求解器进行求解。最后，通过对多个运行情景的优化结果对比分析，验证了模型在消纳风光出力、促进系统深度脱碳、推动多能源互补和增加系统经济效益方面的有效性。

海量异质灵活性资源大规模并网，输配电网灵活性资源时间、空间、容量及响应速度之间存在差异。为应对如何高效挖掘海量异质灵活性资源调节能力的难题，提出了考虑海量资源分区聚类的输配电网协同调度策略。首先，考虑输配电网灵活性资源差异化特性，建立了高载能负荷和民用负荷调节模型。接着，基于数模融合理念，提出了面向海量异质资源的分区聚类可调节潜力评估方法及指标。然后，考虑输配资源调节模型差异化以及新能源预测偏差，建立了日前-日内多时间尺度输配电网需求响应策略模型。最后，在改进的输配系统中进行了仿真验证，结果表明所提策略能够协调输配电网海量异质资源参与需求响应，并有效提高系统运行经济性，削峰率达到了38.3%，弃风弃光率降低了11.39%。

[1]在碳达峰、碳中和目标的驱动下，风电、光伏等新能源发电快速发展，大规模、集群化和分层分区并网是重要的发展方向。针对新能源大规模并网造成的电力系统潮流波动和电压偏移等问题，提出一种风–光新能源场站群分层分区并网规划方法。考虑电网拓扑结构和输电线路阻抗，基于图论对电网进行分区，构建包含电压偏移、潮流波动和经济运行指标在内的新能源接入电网多指标评估体系，以弃风弃光量最小为目标建立新能源分层分区并网规划模型。采用交流潮流二阶锥近似方法对模型进行简化，求解各项评估指标，结合TOPSIS综合评价法对所有可行方案进行评估，确定最优接入方案。最后，以IEEE 39节点系统为基础算例，验证了所提规划方法的有效性和实用性。