本文關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng)背景下新能源電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式及關(guān)鍵技術(shù)初探，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第3期 曾鳴等：能源互聯(lián)網(wǎng)背景下新能源電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式及關(guān)鍵技術(shù)初探 683

從能量流傳導(dǎo)的角度看，能源互聯(lián)網(wǎng)將傳統(tǒng)相對(duì)單一化的能源輸送網(wǎng)絡(luò)拓寬成為多元智能輸送網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)具有普適性的能源接入端口，分布式與集中式能源供應(yīng)模塊都可實(shí)現(xiàn)即插即用[19-20]。同時(shí)，能量流與信息流的融合度提高，能源攜帶信息的能力提升，進(jìn)一步提升能源資源在廣域范圍內(nèi)的優(yōu)化配置能力。

1.2 能源互聯(lián)網(wǎng)與新能源電力系統(tǒng)的互補(bǔ)協(xié)同性

在我國(guó)，引導(dǎo)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向新能源電力系統(tǒng)發(fā)展轉(zhuǎn)變，仍然存在若干問(wèn)題亟待解決。而能源互聯(lián)網(wǎng)則是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵手段：

1）雙側(cè)隨機(jī)問(wèn)題。

電力系統(tǒng)傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式下，用戶(hù)用電需求的隨機(jī)性較強(qiáng)，發(fā)電出力則相對(duì)可控。新能源電力系統(tǒng)背景下可再生能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)，這顯著增加了發(fā)電出力的隨機(jī)性，造成供需雙側(cè)的不匹配問(wèn)題，能源互聯(lián)網(wǎng)從而嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[21]。

使得能源生產(chǎn)與消費(fèi)的界限模糊化，以分布式發(fā)電為主的分散式能源模塊將使用戶(hù)有能力實(shí)現(xiàn)能源供需的自我平衡，并且與集中模塊、能源輸送模塊 等實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)協(xié)調(diào)，從而提高供需雙側(cè)的匹配度[22]。

2）規(guī)劃設(shè)計(jì)問(wèn)題。

當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)整體規(guī)劃失調(diào)，，具體表現(xiàn)為電源與電網(wǎng)規(guī)劃不協(xié)調(diào)、多類(lèi)型電源規(guī)劃不協(xié)調(diào)、分布式電源規(guī)劃不協(xié)調(diào)等問(wèn)題

[23-24]

源大規(guī)模接入帶來(lái)的系統(tǒng)運(yùn)行可控性降低。

綜上所述，能源互聯(lián)網(wǎng)將是構(gòu)建和發(fā)展新能源電力系統(tǒng)的關(guān)鍵手段，而這種關(guān)鍵作用必須要有先進(jìn)的信息技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)作為支撐，也需要相應(yīng)的協(xié)同優(yōu)化運(yùn)營(yíng)模式來(lái)整合各市場(chǎng)元素、系統(tǒng)元素等。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)背景下新能源電力系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化運(yùn)營(yíng)模式

在能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，能源開(kāi)發(fā)、利用和管理模式都將發(fā)生本質(zhì)變化，能源供應(yīng)體系將呈現(xiàn)分散和集中能源模塊相結(jié)合的形式，在每個(gè)分散能源模塊自平衡、自?xún)?yōu)化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)分散模塊與集中模塊的協(xié)調(diào)互補(bǔ)，進(jìn)而在能源供應(yīng)端自身以及能源供需雙側(cè)都達(dá)到協(xié)同優(yōu)化，上述思路將是對(duì)新能源電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)思路的一種提升。

為提高能源互聯(lián)網(wǎng)與新能源電力系統(tǒng)之間的銜接特性，本節(jié)所提出的優(yōu)化運(yùn)營(yíng)模式與關(guān)鍵技術(shù)及1.2節(jié)的問(wèn)題密切相關(guān)，三者之間的相互關(guān)系見(jiàn)圖2。

。在系統(tǒng)規(guī)劃階

段的失調(diào)嚴(yán)重影響了新能源電力系統(tǒng)整體可控性、新能源與多種能源之間的協(xié)調(diào)互補(bǔ)。在這方面，能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠突破空間限制，實(shí)現(xiàn)各規(guī)劃基本要素的可視化展示，多時(shí)間尺度下模擬各規(guī)劃方案的實(shí)際運(yùn)行效果，兼顧“源–網(wǎng)–荷–儲(chǔ)”四個(gè)方面的互補(bǔ)協(xié)調(diào)，并從中選擇最優(yōu)規(guī)劃方案[25-26]。

3）系統(tǒng)運(yùn)行可控性問(wèn)題。

電力系統(tǒng)的各個(gè)組成環(huán)節(jié)既高度相關(guān)又相對(duì)獨(dú)立，新能源電力模塊的大規(guī)模并網(wǎng)使得系統(tǒng)中發(fā)電單元的數(shù)量急劇增長(zhǎng)，系統(tǒng)中受控設(shè)備受到隨機(jī)因素?cái)_動(dòng)的可能性進(jìn)一步增加，造成系統(tǒng)可控性降低，系統(tǒng)各單元之間協(xié)調(diào)、控制難度加大。能源互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與廣域能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行控制技術(shù)，依托多元智能能源輸送網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電與傳統(tǒng)靈活可控發(fā)電資源的互補(bǔ)協(xié)調(diào)，進(jìn)一步加深其他能源模塊(天然氣、石油、水資源等)與電力系統(tǒng)之間的相互融合，從而實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)的多能源協(xié)同互補(bǔ)。通過(guò)這種互補(bǔ)協(xié)同來(lái)彌補(bǔ)由于新能

圖2 現(xiàn)存問(wèn)題、運(yùn)營(yíng)模式與關(guān)鍵技術(shù)之間的相互關(guān)系

Fig. 2 Relationship among present problems,

operation modes and key technologies

2.1 分散模塊自平衡與交互協(xié)作模式

分散能源模塊主要包括能源生產(chǎn)與供應(yīng)、能源傳輸、能源利用3個(gè)基本組成部分，是整個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)框架的能源供應(yīng)基礎(chǔ)模塊。各個(gè)能源模塊之間緊密相連，各自具備自平衡能力，同時(shí)又具備自身獨(dú)有的特點(diǎn)，因此還應(yīng)當(dāng)在自平衡的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)交互協(xié)作。

在能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，每一個(gè)分散能源模塊的能源供需自平衡是整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。分布式發(fā)電遵循“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”的能源供用模式，在分散能源模塊中，用戶(hù)

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