面向新型电力系统的跨台区光伏用电负荷研究——评《新能源发电建模与并网仿真技术》

作者:朱凌志,董存,陈宁

ISBN:9787517072195

出版社:中国水利水电出版社

出版时间:2018-12

新型电力系统建设是我国推动能源电力转型的必然路径,也是进一步推动碳达峰、碳中和,实现能源革命的重要过程。新型电力系统的能源特性、电网规模、用电负荷结构特性等较传统电力系统都产生了较为激烈的变化。新型电力系统的安全稳定运营目标也正面临着来自电源、电网、负荷、技术、电力市场等多种层面因素的影响,需要对其进行深入研究,寻找出应对问题与解决问题的相关策略,以促进新型电力系统高质量建设与安全发展。

《新能源发电建模与并网仿真技术》一书由中国水利水电出版社出版,作者是朱凌志、董存、陈宁。本书基于大量新能源并网建模实践工作与研究成果,从我国新能源发展现状切入,阐述了新能源发电技术以及基本原理、建模技术,并进一步针对多元互补的问题结合不同电源特性与互补机制探索了新能源电力系统的特性、用电稳定性控制、调度优化问题以及安全性控制等。

1)阐述概念,介绍新型电力系统的特点。该书基于实践工作对新能源发展现状过程中涉及到的相关理论概念进行了较为精炼的概念阐述。本书第一章第二小节“新能源介入对电力系统的影响”以理论阐述的方式介绍了新能源发电的技术特点、运行特性、调度运行与安全稳定特性等。在此理论基础之上,结合当前智能物联网技术、大数据技术在新型电力系统的应用情况,不难总结出新型电力系统的基本特征:一是绿色低碳,以新能源发电技术为电量供应的重要主体;二是多能互补,风力发电与光伏并入传统火电、水电,利用可实现的储能技术、电网调度控制促进多种供电能源的一体化发展与互补型运营,实现多能联合供电;三是智慧高效、互联开放,现代物联网与电力技术融合不断深入,数据与信息的高效传输、计算促进了新型电力系统的控制响应快速、调整灵活;四是安全可控,实现对电网负荷的实时监测与灵活调度,基于安全性考量建立相应的安全控制机制与调控管理策略,避免形成大面积的停电风险。

2)详解技术,分析光伏发电相关技术特性。该书针对光伏发电基本原理、光伏发电建模技术做出了原理阐述与技术详解,对分析光伏发电相关技术特性提供了理论支撑。光伏发电技术特性:一是发电效率较高,其发电原理决定了发电过程中是直接将光能直接转换成电能,没有通过热能传递;二是低碳环保,光伏发电的重要主要能源为太阳能,是具有可持续利用的清洁能源,不造成直接的环境污染;三是发电功率波动性较大,受天气变化影响,不同天气环境下光伏发电技术的应用效果呈现较为明显的差异。基于此,当光伏发电并入电网时,跨台区光伏用电负荷的调整与平衡过程中,消纳问题也需要得到有效解决。高渗透率用电场景下,台区光伏功率明显增大时,可通过新型电力系统的调度中心发送指令,启动互济变流器将多余台区的光功率补给到不能满足负荷的台区,实现光伏消纳问题的同时满足负荷需求。

3)拓展应用,激发新型电力系统应用控制思路。理论研究与应用拓展是相辅相成的,该书对理论-应用路径的构成、建设与实践过程介绍得相对清晰,如第七章就介绍了新能源发电模型参数辨识及验证技术,开篇第一章便先介绍了模式参数测试的思路,以增强对理论与实践应用的深入思考。基于这种思维启示,针对光伏发电受天气影响大、发电功率变化快、波动性强的特点,不难对跨台区光伏用电负荷的控制思路形成思考:一方面,在电网侧以控制策略优化与技术升级为主要方式,提升光伏发电并入新型电力系统后的能量管理、调度协同性能;另一方面,则是从用电侧,基于未来分布式光伏发电的广泛应用背景下电力系统负荷弹性化变化趋势,通过进一步提升对多台区用电负荷的实时监测、负荷测算,利用数字化工具,实现对用电负荷的有效预测与调控,切实实现用电侧的灵活调整,实现供需平衡。

总体来说,《新能源发电建模与并网仿真技术》一书结构体系严谨、理论阐述与实际工作深入结合,编排得当,文字简明易懂,具有良好的可读性,对于研究新型电力系统的用电负荷有参考价值。