灵活性如何支持电网的韧性？（英）

灵活的弹性 灵活性如何支持电网弹性？ 作者: 编辑器: •伊琳娜·奥莱尼科娃（挪威科技大学）， •EmilHillberg（瑞典RISE研究所）和 •安东尼奥Iliceto(ENTSO-E) 共同工作ISGAN附件6和ETIPSNETWG1 确认 本报告是由IrinaOleinikova（挪威科技大学）和EmilHillberg（瑞典RISE研究所）领导的ETIPSNETWG1和ISGAN附件6之间以工作组形式合作工作的结果。 编辑：伊琳娜·奥莱尼科娃、埃米尔·希尔伯格、安东尼奥·伊利塞托 特约作者：亚历ft大·福克斯、阿尔巴纳·伊洛、坎辛·亚曼·埃夫雷诺索格鲁、克里斯托斯·迪凯亚科斯、埃娃·马塔钦斯卡、詹路易吉·米利亚瓦卡、吉拉帕·卡姆萨姆龙、努诺·德索萨·席尔瓦、波里亚·迪夫沙利、拉吉夫·波瓦尔、圣地亚哥·加列戈、图尔汗·德米雷 此外，我们要感谢2021年6月1日举行的所有双研讨会演讲者： •拉吉夫•PorwalPOSOCO •ZivoradSerafimoski,Mepso •埃姆雷Zengin,盖布泽组织SanayiBolgesi •史蒂文WongNRCan •安东尼奥·IlicetoENTSO-E •EwaMataczyńska,IPE •Albana国际劳工组织,你维恩 •Jan-Hendrik恩斯特,Reactive-Technologies •云苓Divshali,Enerim •何塞•巴勃罗·查维斯阿维拉,澳德大学 •IlariaLosa,交易所 •圣地亚哥加利西亚语,Iberdrola •大卫·马丁Iberdrola •布冯Migliavacca,交易所 •HanneSæle,SINTEF •努诺·SouzaeSilva,研发筑巢的鸟 •洛拉Alacreu加西亚,ETRA 许多正在进行的项目为灵活性如何支持电网弹性的问题提供了高度相关的知识。編輯要感謝審稿人的審查和貢獻：IEA的DoyobKim和RISE的CamilleHamon。 最后，编辑们要感谢DanielaGaddari对WG1的支持，感谢MariaLauraTrifiletti对WG的协调支持，感谢EdoardoGenova的编辑支持. 欧洲委员会 总司能源 B局–公正转型、消费者、能源效率和创新部门B5–创新、研究、数字化、竞争力 联系人:Mugurel-GeorgePăunescu 电子邮件:mugurel-george.paunescu@ec.europa.eu 布鲁塞尔欧洲委员会b-1049 灵活的弹性 ETIPSNET 2022 总司能源 法律通知 本文件是为欧盟委员会编写的，但它仅反映作者的观点，欧盟委员会对因重复使用本出版物而产生的任何后果概不负责。有关欧洲联盟的更多信息可在互联网上查阅（ http://www.europa.eu）。 打印ISBN978-92-76-52858-6doi:10.2833/437187乔丹-07-22-296-en-c PDFISBN978-92-76-52781-7doi:10.2833/676635乔丹-07-22-296-en-n 手稿在2022年3月完成 卢森堡：欧盟出版局，2022年 ©欧盟,2022年 欧盟委员会文件的重复使用政策由2011年12月12日关于委员会文件再利用的第2011/833/EU号决定实施（OJL330，2011年12月14日，第39页）。除非另有说明，否则本文档的重复使用均根据知识共享署名国际（CC-BY4.0）许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）授权。这意味着只要给予适当的信用并指出任何更改，则允许重用。 对于不属于欧盟的元素的任何使用或复制，可能需要直接向各自的权利持有人寻求许可。 2022 总司能源 内容 执行概要10 1.介绍11 2.电力系统转换12 2.1.集成系统和复杂性增加12 2.2.集成系统弹性的灵活性12 2.3.定义电力系统环境中的灵活性12 2.4在电力系统环境中定义弹性14 3.灵活性如何支持电网弹性17 3.1弹性对17个非同寻常的事件 3.2弹性指标和量化18 3.3集成灵活性源和服务的要求20 3.4下一个级别的灵活性21 4.灵活性和社会转型23 4.1显式和隐式需求的灵活性23 4.2当需求方灵活性已经到位时24 4.3甩负荷和灵活性选项25 5.灵活性特点有利于弹性26 5.1风险管理、网络发展和能源转型26 5.2可靠的灵活性对运营商27 5.3弹性、系统灵活性和电网规划28 5.4网格服务和市场29 5.5协调操作灵活性30 5.6部门耦合和系统31 6.研发和创新需要32 7.结论&关键信息35 8.列表的引用36附录38 A.FlexPlan项目39 B.Coordinet项目49 C.iFlex项目51 D.OneNet项目53 E.新项目56 F.I-Automate项目57 G.Enera项目57 5 H.ANM4L项目58 I.FARCROSS项目60 J.Interrface项目64 K.渗透项目67 L.FLEXITRANSTORE项目72 M.Equigy试点项目78 N.TDFlex项目80 O.DiGriFlex项目84 P.86ACSICON&SCCER-FURIES-Dynamics项目 Q.荣誉项目89 R.cineldi91 S.整体连接解决方案92 T.印度最佳实践95 U.现有的欧洲框架96 指数数据 图1从空间和时间角度看灵活性需求13 图2从电源系统角度看的灵活性区域14 图3的概述基本类型的弹性。14 图4考虑不同阶段的弹性措施，在事件之前、期间和之后进行专用部署15 图5：配电系统不同弹性状态的曲线，来自17 图6：电力基础设施依赖关系，来自18 图7:弹性梯形,20 图8：集成灵活性源的主要组件21 图9：系统用户行为产生的灵活性的一般分类，基于以下条件24 图10:弹性和需求的解决方案。27 图11：按角色划分被认为与未来能源系统最相关的前3个电网服务，来自31 图12-FlexPlan优化模型的高级大纲40 图13预处理程序精化链40 图14预处理程序精化链40 图15动态的存储46 图16柔性节点的平衡46 图17与FlexPlan规划方法相关的预处理器任务47 图18的西班牙演示平台方案。50 图19：通用iFLEX框架的功能视图53 图20：ONENET项目的示范支柱54 图211货代提供的物流系统56 图22日前计划阶段的序列图56 图23用于配置和测试的模块化自动化架构57 图24基于Web的公民存储地理仪表板（Bürgerspeicher）58 图25:FARCROSS伙伴60 图26:FARCROSS伙伴概要文件61 图27:FARCROSS方法61 图28:FARCROSS演示的国家62 图29:FARCROSS影响64 图30Interrface项目合作伙伴64 图31技术和业务目标65 图32-IEGSA平台技术框架66 图33渗透项目的方法67 图34渗透预期的影响68 图35类型学的灵活性要求68 图36OSMOSE演示面临的协同效应和市场壁垒69 图37不同可能功能之间的兼容性矩阵70 图38Flexitranstore项目演示72 图39Flexitranstore调查结果74 图40FLEXITRANSTORE提出的SDM方法的说明性表示，显示了影响要评估的创新用例制定的各个方面75 图41创新整合战略决策流程图76 图42FEG平台架构78 图43FEG架构阶段描述78 图44通过Equigy平台和各种参与者的角色和数据流的可视化79 图45TSO-DSO协调概念的业务流程。80 图46TSO-DSO变电站随时间变化的灵活性区域的概念81 图47传统电力需求提供的灵活性（左）和PQ灵活性能力曲线（右）。82 图48太阳能光伏提供的灵活性（左）和PQ灵活性能力曲线（右）。82 图49的电动汽车充电提供的灵活性83 图50电热泵提供的灵活性83 图51BESS提供的灵活性（左）和PQ灵活性能力曲线（右）。83 图52验证测试的实现结构86 图53用于不同并网成型转换器渗透水平的稳定性研究的CigreMV系统。 在输电网级别，可以以聚合方式对系统进行建模87 图54传输系统88 图55输电系统拆分2（左：ENTSO-E输电网在系统拆分为3个同步区域期间。89 图56系统体系结构中的业务层91 图57整体模型概述：（a）放大CP;（b）“能源供应链网”技术模型;（三） 市场模式93 索引的表 表1不同灵活性资源的功率容量范围41 表2不同柔性资源的能量容量范围41 表3不同灵活性资源的灵活性激活响应时间范围42 表4不同柔性源的能源回收期范围42 表5不同灵活性资源的能量密度和场地依赖性43 表6不同时间范围内不同灵活性资源的技术成熟度44 表7不同时间范围内不同灵活性资源的资本支出范围44 表8不同时间范围内不同灵活性资源的OPEX范围45 表9不同柔性资源的CO2/kWh排放量（千克）45 表10预期功能的特征71 表11拟用于FLEXITRANSTORE项目的拟议KPI75 表12FLEXITRANSTORE不同演示和测试技术的系统优势映射.75 表11气旋对印度电网的影响（2013-2020）95 执行概要 由于零运营成本可变可再生能源预计将主导未来的能源结构，丰富的绿色电力将允许在供暖、制冷、工业流程和运输等部门取代化石燃料。 这种能源的间歇性意味着对灵活解决方案的重大系统要求;因此，能源部门的发展，特别是电力系统的发展，在电力系统灵活性领域激发了重大的创新活动。同时，系统组件和众多参与者的复杂性和相互依赖性增加了服务故障的风险以及生产和电网规划的复杂性，提高了对更强大、更敏捷的弹性手段和对策的需求。 在本白皮书中，我们讨论了“灵活性如何支持弹性？”项目，考虑到社会对安全电力供应日益增长的需求。 电力系统弹性反映了严重事件的影响是一个总体概念，涵盖了电力系统的整个范围，从设计和投资决策到规划、运营、维护和资产管理功能。因此，电力系统弹性的概念适用于希望在未来网络中建立弹性的规划时间框架，以及通过优化现有电力系统的固有弹性来管理安全性的运营时间框架。 灵活性涉及电力系统管理变更的能力，具有灵活性特征，能够改善更广泛的系统视图系统的弹性特征，前提是它们被集成到电网规划、国防计划中，并在能源市场设计中得到适当评估。需要从规划阶段开始考虑灵活性能力，使用旨在使电网在设计上具有灵活性和弹性的整体方法。灵活性资源还可以通过利用分布式黑启动功能（包括扇区耦合）来促进恢复过程，这为电气TSO和DSO与其他部门的公用事业之间的必要交互模式增加了一个新的维度。未来电网的电力系统规划必须包含广泛的网络和非网络选项，以创建运营灵活性选项，包括更主动的需求管理技术和客户敏感的智能减载程序。 下一级灵活性被视为完全部署和用于电力系统的运营和规划，被纳入长期规划程序以及稳定支持工具。灵活性的综合依赖性直接影响电力系统的弹性，因此旨在提供弹性支持的灵活性解决方案必须可靠且安全，以提供运营和规划所需的信任。 许多全球正在进行的举措可以为灵活性如何支持弹性的问题提供高度相关的知识？事实上，它们显示了相关性和要解锁的潜在价值，可能有一些唾手可得的果实。的一些研究领域包括: •系统完整性保护方案 •系统技术性能 •选择网格发展 大规模灵活性解决方案提供的经济价值可以增加保持高水平弹性的好处，从而为增强弹性的投资提供激励。此外，作为电力系统数字化的一部分，网络安全是一个越来越受到关注的领域。最后，解决方案的标准化对于提高可靠性和接受度非常重要，以便大规模部署灵活性。 1.介绍 ISGAN附件6输配电系统是一项国际合作倡议，旨在为未来可持续电力系统的发展建立长期愿景。ETIPSNETWG1可靠、经济和高效的能源系统是欧盟委员会的一项倡