消纳能力

上世纪末至本世纪初我国开始配电自动化建设，由于技术不成熟、缺乏有效的检测手段和工具，其实用化水平较低，在故障处理等核心功能上未能取得应有成效，制约配电自动化的推广应用及供电可靠性的提升。“十三五”期间配电自动化迎来更大规模建设浪潮，伴随大规模分布式新能源的接入和主动控制需求的增长，如何对大规模配电终端、馈线故障处理及主动配电网运行控制逻辑进行全方位、系统级的测试与评估成为影响配电自动化实用化水平提升的难点和关键。 项日授权发明专利28项、实用新型专利15项、软著12项；发布国标1项、行标4项；发表论文65篇；出版专著5部。中国电机工程学会组织的鉴定认为：项目成功解决了配电自动化系统与设备的检测试验及主动配电网运行可靠性提升等技术难题，研究成果整体达到国际领先水平。 应用项日成果完成数十万台配电终端的性能检测和万余条馈线自动化测试，馈线自动化覆盖区域供电可靠性提升0.08%。近三年新增销售额26.96亿元，新增利润4.87亿元。项日成果获应用项目成果完成数十万台配电终端的性能检测和万余条馈线自动化测试，馈线自动化覆盖区域供电可靠性提升0.08%。近三年新增销售额26.96亿元，新增利润4.87亿元。项目成果获得国网公司设备管理部、中国电科院的高度认可，在北京等100余市获得推广应用，有力支撑我国配电自动化及主动配电网检测试验与验收工作，极大提升了我国配电自动化实用化水平、应用地区配网供电可靠性和分布式能源消纳能力。

配网侧分布式资源的规模化发展加大了配网安全可靠供电保障难度。合理规划自治单元能以最小经济成本提升自治单元灵活性、供电安全可靠性以及消纳能力。然而现有的规划方法大多只考虑供电可靠性和经济性约束，未考虑资源相关性、调控模式以及电力市场因素，造成规划结果冗余及资源浪费。从自治单元的物理范围、容量规划影响因素、建模方法及求解算法4个方面进行综述分析，明晰自治单元的物理含义，分析源荷随机不确定性及相关性、调控模式、电力市场政策等因素对自治单元容量规划的影响，讨论考虑多因素的自治单元建模方法，比较不同规划求解算法的适用条件。最后，总结当前自治单元容量规划的不足，并提出相应建议及展望。

储能系统和光伏发电相结合的统筹规划能够提高系统的光伏自我消纳能力,增强可协调性和灵活性,提升经济效益,具备广阔的发展前景,光伏发电和储能设备容量合理配置与运行的重要性日益显现。建立电池储能的容量和功率配置的线性规划模型,将电池容量、功率及系统全年电池充放电功率、购电售电功率等参数进行统一优化计算,得出经济效益最优化的电池充放电策略及电池容量和功率配置结果。以某工业园区为研究对象,提出获得最佳经济效益的储能电池规划方案,以内部收益率、光伏自我消纳率等指标为参考,研究光伏上网价格、储能电池成本、电池寿命和折现率等因素对电池储能容量配置和经济效益的变化规律,以及电池储能在系统中发挥的作用。

深远海风电具有资源丰富、利用小时数高、不占用陆上土地等优势，对于推动实现碳达峰碳中和具有重要意义。以深远海风电为核心的海上能源岛，通过“海上风电+”的融合发展模式，能够提高海域综合利用率，提升整体效益，降低开发成本。建设以深远海风电为核心的能源岛，涉及漂浮式海上风电等能源开发技术、电制氢（氨）等能源综合利用技术、柔性直流输电和管道输氢等能源外送技术。介绍以深远海风电为核心的能源岛总体构成，比较分析适用于深远海风电为核心的能源岛大规模能源外送的输电技术，分别测算了汇集1000 MW漂浮式海上风电的能源岛通过柔性直流送电的成本、电制氢后通过管道输氢的成本，并将输电成本与输氢成本进行了比较。通过比较分析，以深远海风电为核心的海上能源岛适宜选择柔性直流输电技术或者管道输氢作为能源外送方案。测算结果表明，在2023年、2030年和2050年，输送距离为100~200 km时柔性直流输电方案的经济性均要优于输氢方案；输电方案与输氢方案的选择需综合考虑成本和登陆地区的消纳能力；预计在2050年，离岸100~200 km不同比例的电氢混合外送综合成本在0.18~0.27元/(kW·h)之间，与西部北部风光新能源基地、西南水风光基地外送东部的成本相比具有竞争力。

伴随分布式能源广泛接入低压配电网，其对配电网运行灵活性和消纳能力的要求不断提高。利用低压柔性互联装置将独立运行的低压配电台区分区互联，避免传统电压调节和无功补偿装置频繁动作。考虑到柔性互联装置造价昂贵，协同传统电压-无功调节装置，文中提出低压柔性互联装置的选址定容规划方法。首先，分析低压柔性互联装置拓扑和运行方式，建立其潮流模型。其次，建立低压柔性互联装置优化配置的双层规划模型，上层规划以年综合费用最小为目标，下层规划考虑电压-无功协调控制时间序列模型，以运行成本和电压偏差最小为目标，基于粒子群优化算法和混合整数二阶锥规划算法交替求解，得出配电系统最优柔性互联方案和最优运行方式。最后，在IEEE 33节点系统上进行实例分析，验证该双层规划算法的有效性。结果表明，所提方法能有效减少柔性互联装置的过度布置，同时减少由分布式能源频繁波动造成的运行成本。将模型凸化并线性化的方法明显提高了求解效率。

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。

针对电网消纳能力评估问题进行研究，提出一种计及风-光-水-火多能协同的电网可再生能源消纳能力评估方法。首先，构建风-光-水-火多能协同系统框架；其次，给出可再生能源接纳运行风险的定义，并建立可再生能源运行风险模型；最后，基于两阶段鲁棒优化理论提出计及风-光-水-火多能协同的电网可再生能源消纳能力评估模型，并采用列和约束生成（column and constraint generation，C&CG）算法求解。算例结果表明：所提模型可有效控制可再生能源出力不确定集及评估电网可再生能源消纳能力。

针对含共享储能与户用光伏的园区场景，文中提出一种用户侧综合收益双层优化方法，充分挖掘共享储能灵活性及用户用电需求差异性，在实现用户整体经济效益最优的同时提升光伏消纳能力。模型上层为月前优化阶段，以用户月度用电成本最低为目标，考虑系统能量平衡、储能充放电约束以及储能荷电状态约束，优化工业用户最大用电功率，降低需量电费；模型下层为日前优化阶段，综合考虑用户综合收益及光伏消纳能力，以上层优化结果为约束条件，兼顾功率、储能等约束，提出共享储能充放电功率及用户与电网交互功率等日前优化策略，在用户月度整体经济性最优的前提下，实现用户侧每日经济效益的优化。最后，以南方某实际园区作为算例验证了文中所提方法的有效性。

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。

3月1日18时，南方方电网调峰调频公司梅州抽水蓄能电站（下称“梅蓄电站”）2号机组顺利完成15天考核试运行，正式投入运行，为粤港澳大湾区新增30万千瓦电力调节能力。至此，梅蓄电站已经有两台30万千瓦级机组投运，对实现国家碳达峰碳中和目标，保障粤港澳大湾区电网电力供应，提高绿色能源消纳能力具有重大意义。