计及需求响应的可再生能源电力系统优化调度模型及方法研究文献综述

 2022-11-26 01:11

1.可再生能源电力系统综述

随着不可再生能源的日益枯竭,大力发展可再生能源以维持可持续发展已经成为了国内外的共识和重点发展领域。水资源发电仍是目前最主要的可再生能源发电形式,大力发展风力发电和太阳能发电已经成为各国应对气候变化、缓解能源危机、促进节能减排等的重要手段。电力系统是由发电、输电、配电及用电多个环节组成的复杂系统,如今世界各国广泛应用成熟且成本低廉的风力发电技术,以促进可再生能源的充分利用和发展。

在近年来国内学者对可再生能源电力系统进行了不同方向的研究,他们的研究结果给实际的电力系统调度提供了可靠的理论支持。

卫志农(2013)指出分布式电源 (distributed generator, DG)存在着容量小、数量大、分布不均、技术难度高而导致单机接入成本高的问题。中国目前应对的方法是采用微网作为DG的并网形式,但由于受到地理区域的限制, 对区域、大规模DG带来的经济效益比较局限。而虚拟电厂 (virtual power plant, VPP) 通过先进技术聚合不同类型的分布式能源 (distributed energy resource, DER) 可以实现协调运行。

王子璇(2019)提出虽然大规模的风电并网比传统电网单一的能源结构更加经济实惠,但风力发电不稳定,不能够仅依靠发电侧调度来实现大规模风电的高效消纳,因此需依靠需求侧负荷参与电力系统调度,研究出能够应对风电波动性的优化调度方法,充分开发出风力发电的最大潜能。

2. 需求响应问题研究

国际上电力市场改革的发展催生了需求侧响应机制 (Demand-side Response, DR) 的概念, 其主要作用是在需求侧管理中保证电力系统的稳定运行。早在2006年美国能源部就提出了需求响应理念会深刻影响电力工业发展,能够维持电力系统的安全稳定运行。需求响应能够提升电力系统经济调度的安全性和经济性,并且已经成为国内外电力工业领域的研究热点之一。

卢键明等(2009)研究得出需求侧响应机制的实施在国外已经取得一定的成功经验,美国需求侧响应机制中, 市场监管单位、独立调度运行中心 (Independent System Operator, ISO) 及输、配、售单位扮演着重要的角色。

孙盛鹏(2015)提出在大规模风电并网的趋势下,需求响应具有灵活性和经济性,通过将以需求响应形式参与电力系统调度,可以促进电力系统的需求平衡、促进大量风电资源的消纳。

韦博日(2019)提出电力系统的灵活性资源主要包括常规发电厂、储能、互联电网和需求侧响应,而需求响应(Demand Response,DR)作为一种灵活性可调控资源参与到电力系统运行的调峰调频和备用容量,通常被认为是快速发电储备的低成本替代,减少了昂贵发电资源的调度。

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