重庆大学科研人员提出考虑多灵活性资源协调调度的配电网新能源消纳策略

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新能源出力具有较强的间歇性和波动性，高比例新能源并入配网，导致灵活调节资源需求大幅增加，新能源的高效优质消纳成为难题。国家发改委发布指导意见，明确提出要强化源网荷储各环节间协调互动，充分挖掘系统灵活性调节能力和需求侧资源。

目前已有大量研究考虑大电网灵活性资源建立新能源消纳模型，以解决大规模新能源场站的弃风弃光现象。然而，配电网和大电网在运行边界、网络结构、运行特征等方面存在较大差异，两者的新能源消纳限制因素、灵活性资源类型和协同运行方式等并不相同。因此，现有研究提出的考虑多种灵活性资源的大电网新能源消纳模型，难以适用于配电网，对灵活性措施的考虑较为单一，难以满足高比例新能源并网消纳的灵活性需求，且传统网架灵活性建模复杂，消纳模型难以高效求解。

为此，针对双碳目标下高比例新能源并网造成的灵活性调节资源匮乏及高效消纳难题，输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学电气工程学院）、国网河南省电力公司经济技术研究院、南洋理工大学电气与电子工程学院的研究人员姜云鹏、任洲洋、李秋燕、郭勇、徐岩，在2022年第7期《电工技术学报》上撰文，提出一种考虑多灵活性资源协调调度的配电网新能源消纳策略。

图1 面向高比例新能源消纳的多灵活性资源协调调度机理示意图

他们首先建立多灵活性资源灵活互动特性的刻画方法，兼顾配电网新能源消纳水平与经济运行，构建考虑多灵活性资源协调调度的新能源优化消纳模型；然后，为寻找优化消纳模型非支配解的可行域，基于双层嵌套结构建立多目标优化求解方法，并提出一种复合型线性化策略，将复杂的多目标非线性非凸优化消纳模型转换为多目标混合整数线性优化问题，从而实现了优化消纳模型的高效求解。

研究人员最后采用IEEE 33节点测试系统和中国某地级市110kV配电网，验证所提消纳策略的有效性和适应性，并得出如下结论：

1）在深入研究多灵活性资源协调调度对新能源优质消纳作用机理的基础上，通过全面刻画多环节灵活性资源的灵活互动特性，充分发挥多灵活性资源间的协调互动特性，显著提升了新能源消纳电量，大幅降低了配电网运行成本。

2）多灵活性资源的协调调度可充分利用源荷储侧灵活的有功-无功调节能力，以及网络侧灵活传输通道，可大幅改善配网潮流分布和电压水平，有效缓解配电网新能源消纳限制因素的制约作用。

3）多灵活性资源的协调调度策略存在多样化，将导致迥异的消纳策略，而统筹兼顾新能源消纳电量和配电网运行成本，构建多目标优化消纳模型，制定新能源消纳策略，可以经济、有效地协调调度多灵活性资源，达到以配电网运行成本最小化来实现新能源消纳电量最大化的目的。

4）设计双层嵌套结构优化求解方法，并基于复合型线性化策略线性化处理新能源优化消纳模型，能够在保证求解结果最优性的同时，大幅度降低求解难度，有效提升求解效率。

本文编自2022年第7期《电工技术学报》，论文标题为“考虑多灵活性资源协调调度的配电网新能源消纳策略”。论文第一作者为姜云鹏，1995年生，博士研究生，研究方向为配电网新能源消纳、区域综合能源系统等。通讯作者为任洲洋 ，1986年生，副教授，博士生导师，研究方向为电力能源系统低碳运行及规划、人工智能等。本课题得到了国家重点研发计划资助项目的支持。

下载论文PDF版，请点击左下角“阅读原文”，访问期刊网站。

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2022年9月16-18日  重庆市

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