灵活电力系统调度与高渗透可再生能源整合
背景
近年来，可再生能源在电力系统中的渗透率显著增加，总装机容量从2016年的约500 GW增长到2021年的约1,887 GW，年均增长率高达9.1%。这种快速增长对电力系统的可靠运行提出了挑战。
市场机制与支持
中国的电力市场建设和跨省输电系统的建设为可再生能源的利用提供了机制和设施。例如，多个省份的现货市场在2019年进行了模拟试运行，包括山西、四川、浙江等地，这些市场的建设有助于推动跨省可再生能源的协调优化。
技术解决方案
为了应对高渗透可再生能源带来的挑战，提出了灵活资源协调和调度方案。具体包括：
- 省内灵活调度：通过预测和实际可再生能源输出之间的调整，优化传统发电单元的调度安排。
- 跨省协调：利用超高压输电技术实现跨省可再生能源的协调优化。
灵活调度方法
- DNE（Do-not-exceed）限制：确定在安全约束下的可再生能源最大容纳范围。例如，风力发电的最大DNE限制为40 MW。
- 目标函数：通过优化调度问题的目标函数，考虑预调度成本、实际操作成本以及可再生能源利用率的概率。
实例分析
- 成本与DNE限制的关系：随着运营成本的增加，可再生能源的允许范围也在增加，从而提高了电力资源的调度能力。
- 不同方法的比较：通过不同的调度策略（如IDNE、ODNE+DRCC、ODNE），评估了可再生能源利用概率和系统操作性能。结果显示，IDNE方法在保持较高可再生能源利用概率的同时，有效降低了系统运营成本和可再生能源的弃用率。
灵活调峰产品
- 灵活性不足：传统的调峰能力不足，导致安全性、经济性和负载跟随能力的问题。
- 灵活性调峰产品：通过优化灵活调峰产品（OFRP），可以更好地应对未来净负荷的变化，确保电网的安全稳定运行，并减少运营成本。
结论与未来工作
本研究提出了一种灵活的电力系统调度方案，能够有效应对高渗透可再生能源带来的挑战。未来的研究将进一步探索更先进的调度技术和市场机制，以进一步提高可再生能源的利用效率和电力系统的稳定性。
以上总结涵盖了报告的主要内容和关键数据，突出了技术解决方案的关键点和实例分析结果。
