高比例新能源电网

为提高含高比例新能源主动配电网的故障恢复可靠性，提出一种基于改进萤火虫算法的两阶段故障恢复策略。首先构建了风光储系统模型，减少了风光发电的不确定性对故障恢复的影响；第一阶段采用先广度后深度的组合算法对故障后的配电网进行孤岛划分，该组合算法充分考虑了负荷时变性及用户侧需求，保证了重要负荷被优先恢复；第二阶段采用改进萤火虫算法对配电网重构进行求解，最大限度地保证恢复供电，同时尽可能地减少网络损耗；最后以IEEE33节点配电网作为算例仿真，结果表明所提故障恢复策略能够得到配电网故障恢复最优方案，同时满足负荷用户侧需求，保证重要负荷不断电，提高供电恢复率，降低配电网故障后网损，验证了所述方法的有效性和优越性。

高比例新能源的接入使新型电力系统的净功率波动以及低惯量特性不断增强，给系统频率调节与稳定带来更大挑战。针对日益提升的调频需求，提出一种电网储能死区优化调频控制策略。首先，构建了含储能调频死区的电网频率响应模型，分析了随着新能源渗透率的提升系统频率的变化特性，并阐述了传统死区的不足之处。其次，提出一种基于调频阶段分区的死区优化设置方法，根据频率当前变化状态，设定不同的死区响应模式。基于描述函数法定量分析了死区非线性环节对系统稳定性的影响，给出了考虑死区影响的储能调频下垂系数的稳定边界。此外，提出了储能参与调频的容量配置方法。最后，搭建含新能源场站的区域电力系统模型，对比了不同死区设定下的系统调频动态特性。结果表明，所提新型死区设定方法可以有效改善电网的频率质量，减轻系统的调频负担，且所提死区设定方法不会增加储能的容量配置需求，具有一定的经济实用价值。

基于发生概率最高的新能源功率预测数据进行确定性调度计划安全稳定校核，其结论与电网实际情况相差较大。为提高安全稳定校核结果的适应性，提出一种考虑新能源不确定性的调度计划安全稳定校核方法。基于传统确定性调度计划安全稳定量化评估结果，构建计及新能源场站预测功率置信区间约束的安全稳定裕度最小化模型，实现高风险计划方式的有效识别。基于有功灵敏度对新能源场站进行等值聚合和不确定性变量降维，提高安全稳定裕度最小化模型的求解效率。基于并行处理平台进行调度计划多方式分组并行安全校核，得到考虑新能源功率预测不确定性的安全稳定校核结果。所提方法可有效提升高比例新能源电网调度计划安全稳定校核的准确性和时效性。实际电网算例验证了所提方法的有效性。

受新能源“无稳定电力、有基础电量”的发电特性影响，西北地区电力电量平衡特性呈现新形态，电网同时面临腰荷时段的新能源消纳压力及早晚高峰的保供压力。基于高比例新能源电网实际运行数据及历史统计数据，分析了西北地区电力电量平衡的风险特性，梳理了国内外电力系统面向区域供需平衡的关键技术及配套市场机制，立足西北地区源网荷发展态势，提出了兼顾电力可靠供应和新能源高效消纳的西北电网电力电量平衡措施与建议。

3月底，由国家电网有限公司西北分部牵头完成的“高比例新能源电网交直流送出能力提升控制关键技术及应用”科技成果通过中国电力企业联合会组织的专家鉴定。鉴定委员会认为，该项目在时空协调的交直流送出能力提升方法、新能源等综合灵敏度发电功率分配技术和自适应稳定控制等方面达到国际领先水平。

目的 随着可再生能源电网占比逐年增加，电网的波动性和不确定性显著提升，给配电网的安全运行带来挑战。针对高比例新能源电网分布式配网重构问题，提出一种在线滚动优化框架方法。 方法 通过分布式共识协议获取网络拓扑和节点运行信息，在N-1和N-2线路故障状态下自动重构，实现配电网无额外外部触发信号情况下自动恢复正常运行，保证电网经济运行。同时采用滚动优化方法处理高比例可再生能源所导致的电网波动问题，并利用生成对抗网络(generative adversarial network，GAN)技术生成新数据，结合历史数据实现电网运行数据高精度预测。 结果 所提方法在正常状态、单点故障和两点故障3种情况下，均能实现电网的自动经济运行优化和自愈修复。 结论 与鲁棒规划和随机规划等方法相比，所提出方法可提升电网预测精度。