微電網(wǎng)內(nèi)部含有多種分布式電源、儲能、負荷等元件，通過對可控電源的出力調(diào)節(jié)、柔性負荷功率調(diào)節(jié)等措施，可以為電網(wǎng)提供調(diào)峰服務。調(diào)峰潛力分析是開展微電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務相關工作的基礎，本文建立了以調(diào)峰潛力最大為優(yōu)化目標、基于供需兩側柔性互動的微電網(wǎng)調(diào)峰潛力評估模型，并針對典型微電網(wǎng)案例開展了分析驗證。
微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務潛力分析
執(zhí)筆人：馮凱輝
國網(wǎng)能源院新能源與統(tǒng)計研究所
微電網(wǎng)是指由分布式電源、用電負荷、配電設施、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配用電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的獨立自治系統(tǒng)?，F(xiàn)有研究表明，將分布式發(fā)電系統(tǒng)以微電網(wǎng)的形式接入電網(wǎng)，是發(fā)揮分布式發(fā)電系統(tǒng)效能的有效方式。微電網(wǎng)按照運行方式可以分為并網(wǎng)模式和獨立模式，并網(wǎng)模式下，通過對微電網(wǎng)內(nèi)部分布式能源的合理調(diào)度，協(xié)調(diào)微電網(wǎng)和外網(wǎng)之間的關系，達到合理化利用微電網(wǎng)內(nèi)部的資源設備，同時滿足上層電網(wǎng)對微電網(wǎng)的某些輔助服務的需求目的。
1、微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務的意義
2017年7月，國家發(fā)改委和國家能源局印發(fā)《推進并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設試行辦法》的通知，明確了微電網(wǎng)的概念、特征、規(guī)范了微電網(wǎng)保障機制、創(chuàng)新了微電網(wǎng)市場機制、肯定了微電網(wǎng)輔助服務市場的主體身份。微電網(wǎng)作為分布式電源的主要利用形式之一，其內(nèi)部含有多種分布式電源、儲能、負荷，通過對可控電源的出力調(diào)節(jié)、負荷中斷、調(diào)節(jié)和時移等措施，可以為電網(wǎng)提供調(diào)峰服務。目前我國尚未建立微電網(wǎng)提供調(diào)峰輔助服務的相關實施細則，為了促進微電網(wǎng)快速有序發(fā)展，提高微電網(wǎng)對系統(tǒng)的有效支撐，亟待針對微電網(wǎng)參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務進行研究，其中微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務潛力分析是開展相關工作的基礎。
2、微電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務潛力分析方法
面向電改新形勢，為充分挖掘微電網(wǎng)調(diào)峰潛力，最大限度地參與調(diào)峰輔助服務，建立了以調(diào)峰潛力最大為優(yōu)化目標、基于供需兩側柔性互動的微電網(wǎng)調(diào)峰潛力評估模型。針對典型微電網(wǎng)結構，首先分析其內(nèi)部分布式電源、儲能等單元的調(diào)節(jié)特性，包括各單元的功率可調(diào)節(jié)量、響應速度等，從可中斷、可調(diào)節(jié)量、可時移性等方面分析微電網(wǎng)內(nèi)部柔性負荷的調(diào)節(jié)能力，然后綜合考慮分布式電源調(diào)節(jié)能力、負荷調(diào)節(jié)能力，并結合微電網(wǎng)運行技術條件，對微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務的潛力進行量化評估。
3、典型案例分析
選取一種以風電機組、熱電聯(lián)產(chǎn)機組以及柔性負荷的熱泵聯(lián)合出力的微電網(wǎng)場景進行了調(diào)峰潛力評估。該微電網(wǎng)主要設備參數(shù)如下表所示。
表 主要設備參數(shù)表
在大電網(wǎng)負荷高峰期，微電網(wǎng)在保證系統(tǒng)電熱供給的同時向大電網(wǎng)輸送電力，參與調(diào)峰；在大電網(wǎng)負荷低谷期，微電網(wǎng)在保證風電消納的同時盡可能減少熱電聯(lián)產(chǎn)機組發(fā)電量，系統(tǒng)缺失熱供給由熱泵承擔，缺失的電力供給以從大電網(wǎng)購電的方式獲得。計算結果表明，在大電網(wǎng)負荷高峰期，微電網(wǎng)最大調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機容量的68%，平均調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機容量的55.1%；在大電網(wǎng)負荷低谷期，微電網(wǎng)最大調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機容量的16.2%，平均調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機容量的12.5%。
