摘要:我国能源发展方式主要是受到节能减排以及化石能源短缺问题影响,因此需要对其进行全面调整转型。随着不断应用的新能源发电模式,逐渐将我国传统电网转化为新能源电力系统方向,明显影响着电力系统的运行控制。新能源电力系统中需求侧响应能够有效刻度系能源的间接性问题,不断加强电网对于新能源的利用效率,有效提升荷源互动以及协调等。本文主要是介绍了新能源电力系统中需求侧响应关键问题,并且在此基础之上展望了新能源未来研究方向。
关键词:新能源;电力系统;需求侧响应;关键问题;展望
一、新能源电力系统具有以下特征。
1)双侧随机性。在传统电力系统中,规划或运行决策仅主要考虑来自负荷的不确定性。然而,在新能源电力系统中,间歇性发电所占比例较高,因此电力系统在供需双侧都呈现出显著的随机性特征。
2)不可控性。电力系统是一个受控设备众多、分布广泛、控制精度要求高、未知扰动多的复杂系统。新能源发电的进入使电力系统总发电单位数量大幅度增长,系统中可调度容量与可调度电力所占比例大幅度降低,随机扰动性进一步增强,从而导致系统的可控性降低,安全风险增大。
3)整体性。新能源电力系统中,随着新能源发电比例的上升,传统电力系统“发输配售用”的功能界限将逐渐趋于模糊。利用可控发电机组和需求侧响应(DR)技术应对新能源发电的随机波动性,可以形成多能源互补的协同机制,实现源网荷多元协调,从而使得整个电力系统成为一个不可分割的整体。
4)智能性。在智能电网的宏观背景下,新能源电力系统的诸多环节,例如:新能源发电并网消纳、电动汽车与储能、DR等,都需要建立在先进的网络信息系统、智能控制与管理系统以及大数据处理、云计算等技术的基础上。因此,整个新能源电力系统表现出很强的智能性特征。
由于上述特征的存在,单纯依赖供应侧资源的模式要满足新能源电力系统运行可靠、安全、经济、高效的要求是十分困难的,因此必须挖掘新的可用资源,在实现上述目标的前提下,促进新能源的高效利用。DR作为一类市场化运作手段,通过鼓励电力用户主动改变自身用电行为,达到与供应侧资源相同的效果。作为虚拟的可控资源,DR可与多种发电类型结合,有效克服因新能源发电随机性及其与用电活动的时间不匹配性对电力系统运行造成的不利影响。
二、新能源电力系统及需求侧资源的应用分析
1.需求侧资源及其分类简述
需求侧资源可以分为四大类。第一类为用户类别,分别有居民负荷,商业负荷,工业负荷和其他负荷。第二类为响应特征,分别有可平移负荷,可转移负荷,可消减负荷。第三类为能量流向,其间包括单向可调负荷和双向互动负荷。第四类是用户的调节方式,其间包括了削峰填谷型负荷以及削峰型负荷。
2.浅析DR在新能源电力系统当中的作用
DR资源可以在一定程度上为新能源电力系统提供其所需要的辅助服务。并在此基础上,可以和虚拟发电机组与常规电源一起参加调度计划。但是资源在系统中不同部分的贡献作用是不同的。不同时间段的发电出力波动在不同的情况之下有不同的贡献,期间要考虑到目前状态下是否有提供贡献以及后期是否会提供贡献。
三、新能源系统中的关键问题汇总
1.综合资源规划关键技术(兼容DR)
在进行实际新能源电力系统规划的时候,一定要在确保DR效益的基础之上进行。通过采取科学有效的规划策略,在一定程度上限制新能源发展的负面影响,并且使得DR的运用能够达到最大化。基于此,相关工作人员已经研究出了针对不同对象的关键技术,有需求侧独立规划,源荷规划和源网荷联合规划这三种类型。通过根据实际情况建立不同的模型。使得整体规划得到进一步的提升与改善,成本效益得以提高,使得新能源电力系统的发展能够被进一步的加强。
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2.发用电一体化调度技术(基于需求侧互动模式)
前文已经有提及DR负荷能够在一定条件下参与调度计划。所以新能源电力系统的多样性就得以证明,并且DR负荷在提高能源消纳能力以及利用效率方面有着不可估量的作用。在互动模式下,发用电一体化的调度问题能够更好的被解决。在进行调度时,是存在一种高级能量管理系统的。并且有功功率和无功功率进行分类。主要有基于电价,基于市场竞价和基于合同这三种模式。
3.需求侧负荷的协调优化控制技术
在新能源电力系统当中,为了使DR资源可以被有效的补充,电网能够稳定的运行。我们可以改变以往集中调控的模式,通过聚合的方式将DR资源以更复杂的控制技术呈现出来。通过将各种技术揉杂在一起,使DR资源的贡献作用能够发挥到最大。电动汽车、空调、温控负荷、蓄热、电加热等等,都是有各自特点的潜在的DR资源。所以对DR资源进行协调控制优化是非常有必要的,能够发掘更多的技术可能性以及潜在效益。
4.新能源电力系统当中DR的市场运作机制
在新能源电力系统当中的DR资源发挥了非常重要的作用,它能够使得新能源电力系统的发展高效地进行下去,并且保持整个电力系统高效,安全的运行,但是DR的推广并不是一蹴而就的,它需要市场化的运作模式,以DR资源本身的特点为基础,将技术手段与商业运行机制结合起来,实力推广DR资源。但是由于的二次元是一种新型的资源,所以在进行推广的时候会遇到一些技术性困难,并且由于在新能源电力系统当中,不确定性是非常明显的。所以不管是在容量规模还是多样性上面,DR资源都需要更高的技术要求。结合实际情况,找到一种新型的市场运作模式,能够为DR的商业化运作提供基础,在这一方面,整个电力系统行业还有很长的路要走。
四、建议及展望
1)健全技术支撑体系,夯实支撑技术
一是引入智能化采集、量测技术,因地制宜制定用电信息采集技术发展路线,实现对各类用户用电信息采集的“全覆盖、全采集”满足不同业务应用系统的数据共享和智能应用需求;二是升级调度控制技术,提升系统调度能力,升级、开发相关软件;三是引入用户用能设备控制技术,推动用户用能设备控制技术与智能工业生产、智能楼宇、智能家居等方面的融合。
2)建立投资促进机制,确保DR资源充裕性
面对新能源的大规模接入,系统需要充足的DR资源才能有效保证系统运行稳定性和可靠性。一是建立投资促进工作体系,在新能源富集区,将针对新能源并网的DR项目优先纳入政府推进计划,授权电力调度机构负责DR项目的具体实施,并对其实施效果进行评价和考核;二是建立投资补贴机制,以基金方式对针对新能源并网的DR项目进行一次性投资补贴;三是引入市场化项目投资机制,采用合同能源管理方式推动DR项目投资,建立风险与收益双方均摊机制。
3)完善经济补偿机制,提高用户参与积极性
建立对DR资源提供辅助服务的补偿机制,充分调动用户参与的积极性。一是建立涵盖DR资源的辅助服务分担共享机制,适应新能源并网条件下系统调峰、调频等辅助服务新要求,完善DR项目的辅助服务考核机制和补偿机制;二是适时建立涵盖DR资源的辅助服务市场,针对新能源并网运行特性,在条件成熟时建立供需双向投标的辅助服务交易机制,通过市场化手段进一步发现各类DR资源的辅助服务价值。
总结
本文通过研究在新能源电力系统中DR资源在此间的运用以及技求支撑要求,详细的表述了新能源电力系统的发展以及其间的关键问题。在充分发挥DR资源作用的基础之上,形成一种合理有效的规划管理模式,总而言之,新能源电力系统的发展是必然的。
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论文作者:唐中平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/13
标签:新能源论文; 电力系统论文; 资源论文; 负荷论文; 需求论文; 技术论文; 机制论文; 《电力设备》2018年第28期论文;