《中国电力》2023年第5期目录

Original 中国电力中国电力 2023-12-18

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2023年5月第56卷第5期

本期介绍

本期共刊出论文22篇，设有专稿及双碳目标下的新型电力系统、电网、新能源、信息与通信等4个栏目，敬请关注！

精彩文章

为实现“双碳”目标，须大幅提升以风能、太阳能为代表的可再生能源在中国未来能源结构中的比重。然而，风能和太阳能发电受局地气候条件的影响，具有间歇性、波动性和不稳定性。加之近年来，极端天气气候事件呈现“多发、频发、强发、并发”的态势，严重制约了风光资源的有效利用。因此，开展风光资源的气候风险研究，对提高风光资源利用率、降低风光发电能源安全风险具有重要的理论和实践意义。基于中国2007—2014年高分辨率风能、太阳能资源数据库，从风光低出力的程度、范围、持续时间、发生频次等多个维度，定量分析全国“无风无光”事件的时空变化特征。结果表明：中国目前“无风无光”事件分布具有明显的季节和地域差异。其中，风光资源气候风险主要出现在秋冬两季；而高频次“无风无光”事件的发生区域主要位于新疆、四川和长江中游等地区。研究结果可为未来中国风光电场选址与地区可再生能源规划提供科学依据。

新型电力系统背景下，中国未来面临着大规模能源“西电东送”的电力传输需求，需要规划与之相适应的输电模式。依据2030年后西部能源的开发规模，确定各类型电源的装机规模和地理分布，提出远期西部送端直流输电网和中东部受端超/特高压交流电网相融合的“西电东送”主干输电网结构及路线图。为适应新型电力系统安全可控、灵活高效的基本要求，构建了团块状、网格状和双环网3种基于VSCHVDC柔性输电技术的直流组网模式，以实现西部多类型电源的互补互济，保障电力的可靠供应。分析了3种直流组网模式下主要一次设备的应用数量，计算了西部送端直流电网的系统整体可靠性指标，从设备应用数量和系统整体可靠性指标对3种模式进行了综合评估，并确定了优选方案。参考张北柔性直流电网工程，对优选方案的技术性和经济性进行了分析，进一步证明了方案的可行性。

“碳达峰、碳中和”战略背景下，高比例可再生能源接入、清洁低碳化的新型电力系统建设快速推进，配电系统的形态和功能定位均发生深刻改变，现行标准体系在整个配电业务领域中存在重要支撑标准缺失以及不适应、不协调和不衔接问题，已难以满足新型配电系统发展需求。充分考虑技术发展和业务需要，提出了系统性、协调性、动态性、引领性标准体系构建原则；基于多维模型理论，建立了雪花型多维结构模型，为标准体系的信息化管理奠定基础；以配电专业技术方向为主线，设计了覆盖全寿命周期的多层次标准体系架构；针对重点技术领域，分析了标准需求并实现了重点标准的规划布局，为促进智能配电网绿色低碳转型提供有效标准供给和方向指引。

交通系统与电力系统是全球化石能源消耗的两大主体，也是双碳目标下需要重点优化的对象。电动汽车兼具交通与用电属性，其作为燃油车的环保替代品虽然可以避免行驶过程中的直观碳排放，却会在充电的同时产生上游发电碳排放，因此亟待解决如何通过优化电动汽车的充电负荷来减少整个系统的碳排放。提出一种面向双碳目标的交通网-电网耦合网络中电动汽车充电负荷低碳优化方法。先将电动汽车的行驶、充电行为进行建模得到电动汽车的聚合充电负荷，再依据电网最优潮流结果进行碳排放的溯源与追踪，进而提出基于模拟退火算法的优化求解框架与方法，在不牺牲用户原本充电需求的前提下，仅通过转移充电负荷的时空分布，将原本由火电承担的部分功率转移给新能源发电，在提升新能源就地消纳的同时降低整个耦合网络的碳排放总量。最后通过算例分析验证了所提低碳调度方法的有效性。

为降低家庭用电成本以及提高户用光伏发电的就地消纳率，提出了一种基于实时控制储能充放电行为的家庭负荷调度策略。首先，对家庭负荷分类并建立以电费最低、电力碳排放量最小及舒适度最大为目标的调度模型；其次，提出以实时光伏出力和峰谷分时电价为依据，通过控制储能充放电实现家庭负荷用电需求的调度策略；最后，利用场景分析法和分等级多策略学习的二进制粒子群改进算法（HLSBPSO）对模型进行仿真求解。结果表明，所提策略和算法可使用户电费降低49.2%，舒适度提高67.9%，可为户用光伏发电的安全经济运行提供新的理论支持。

针对海上油田群电网接入海上风电引发的频率稳定问题，提出了分散式风储一体化系统（distributed wind-storage integrated system，DWSIS）的解决方案。首先，基于某实际油田群电网，构建了DWSIS及其接入电网的模型；然后，提出了DWSIS改善电网频率稳定性的原理及分析方法；最后，通过各典型故障下的电磁暂态仿真，验证了DWSIS的有效性和实用性。所提出的解决方案有望提升高风电渗透率下海上油田群电网的频率稳定性，进一步推动海上平台生产的低碳化发展。

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