微電網(wǎng)內(nèi)部含有多種分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷等元件，通過(guò)對(duì)可控電源的出力調(diào)節(jié)、柔性負(fù)荷功率調(diào)節(jié)等措施，可以為電網(wǎng)提供調(diào)峰服務(wù)。調(diào)峰潛力分析是開(kāi)展微電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)相關(guān)工作的基礎(chǔ)，本文建立了以調(diào)峰潛力最大為優(yōu)化目標(biāo)、基于供需兩側(cè)柔性互動(dòng)的微電網(wǎng)調(diào)峰潛力評(píng)估模型，并針對(duì)典型微電網(wǎng)案例開(kāi)展了分析驗(yàn)證。
微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務(wù)潛力分析
執(zhí)筆人：馮凱輝
國(guó)網(wǎng)能源院新能源與統(tǒng)計(jì)研究所
微電網(wǎng)是指由分布式電源、用電負(fù)荷、配電設(shè)施、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配用電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的獨(dú)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(yùn)行方式可以分為并網(wǎng)模式和獨(dú)立模式，并網(wǎng)模式下，通過(guò)對(duì)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(guān)系，達(dá)到合理化利用微電網(wǎng)內(nèi)部的資源設(shè)備，同時(shí)滿足上層電網(wǎng)對(duì)微電網(wǎng)的某些輔助服務(wù)的需求目的。
1、微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務(wù)的意義
2017年7月，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局印發(fā)《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)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(jī)制、創(chuàng)新了微電網(wǎng)市場(chǎng)機(jī)制、肯定了微電網(wǎng)輔助服務(wù)市場(chǎng)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(chǔ)能、負(fù)荷，通過(guò)對(duì)可控電源的出力調(diào)節(jié)、負(fù)荷中斷、調(diào)節(jié)和時(shí)移等措施，可以為電網(wǎng)提供調(diào)峰服務(wù)。目前我國(guó)尚未建立微電網(wǎng)提供調(diào)峰輔助服務(wù)的相關(guān)實(shí)施細(xì)則，為了促進(jìn)微電網(wǎng)快速有序發(fā)展，提高微電網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)的有效支撐，亟待針對(duì)微電網(wǎng)參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)進(jìn)行研究，其中微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務(wù)潛力分析是開(kāi)展相關(guān)工作的基礎(chǔ)。
2、微電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)潛力分析方法
面向電改新形勢(shì)，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(wù)，建立了以調(diào)峰潛力最大為優(yōu)化目標(biāo)、基于供需兩側(cè)柔性互動(dòng)的微電網(wǎng)調(diào)峰潛力評(píng)估模型。針對(duì)典型微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，首先分析其內(nèi)部分布式電源、儲(chǔ)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(yīng)速度等，從可中斷、可調(diào)節(jié)量、可時(shí)移性等方面分析微電網(wǎng)內(nèi)部柔性負(fù)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(fù)荷調(diào)節(jié)能力，并結(jié)合微電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)條件，對(duì)微電網(wǎng)參與調(diào)峰輔助服務(wù)的潛力進(jìn)行量化評(píng)估。
3、典型案例分析
選取一種以風(fēng)電機(jī)組、熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以及柔性負(fù)荷的熱泵聯(lián)合出力的微電網(wǎng)場(chǎng)景進(jìn)行了調(diào)峰潛力評(píng)估。該微電網(wǎng)主要設(shè)備參數(shù)如下表所示。
表 主要設(shè)備參數(shù)表
在大電網(wǎng)負(fù)荷高峰期，微電網(wǎng)在保證系統(tǒng)電熱供給的同時(shí)向大電網(wǎng)輸送電力，參與調(diào)峰；在大電網(wǎng)負(fù)荷低谷期，微電網(wǎng)在保證風(fēng)電消納的同時(shí)盡可能減少熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組發(fā)電量，系統(tǒng)缺失熱供給由熱泵承擔(dān)，缺失的電力供給以從大電網(wǎng)購(gòu)電的方式獲得。計(jì)算結(jié)果表明，在大電網(wǎng)負(fù)荷高峰期，微電網(wǎng)最大調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機(jī)容量的68%，平均調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機(jī)容量的55.1%；在大電網(wǎng)負(fù)荷低谷期，微電網(wǎng)最大調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機(jī)容量的16.2%，平均調(diào)峰出力為系統(tǒng)總裝機(jī)容量的12.5%。
