[发明专利]基于技术与市场灵活性统一框架的新能源消纳能力评估方法

说明书

一种基于技术与市场灵活性统一框架的新能源消纳能力评估方法，首先建立基于时间尺度的区域电力系统电源侧、网架侧、负荷侧以及储能侧的技术灵活性资源框架；其次建立考虑现货市场、风火发电权交易、跨省区交易和调峰辅助服务市场的市场灵活性机制框架；然后综合考虑技术灵活性资源与市场灵活性机制，建立促进新能源消纳的电力系统灵活性统一框架；最后，利用该框架通过新能源弃电率对新能源消纳能力进行定量评估，其评估结果将指导区域电力系统进行灵活性资源选取，进而，不断更新迭代区域电力系统优化运行。

技术领域

本发明涉及一种新能源消纳能力评估方法。

背景技术

当前，加快发展新能源已成为国际社会推动能源革命、应对全球气候变化的普遍共识和一致行动。中国的新能源发展已经走在了世界前列，截至2016年年底，风电、太阳能发电装机规模均居世界第一。随着新能源加快发展，中国局部地区出现了弃风、弃光现象，新能源消纳矛盾逐渐显现。由于资源禀赋特点、电力系统条件和市场体制机制问题，新能源大规模开发利用面临很大挑战。随着电力市场改革的深入，我国也采取了促进新能源消纳的系列措施，并取得一定成效。为了解决高比例可再生能源消纳问题，不仅需要引导新能源参与市场交易，还要从限制可再生能源消纳的关键问题入手，提高电力系统消纳、传输可再生能源电力的能力，即需要充分挖掘电力系统灵活性调节的潜力，以合理的手段促进灵活性资源投资和提高灵活性资源的利用效率。

在研究新能源消纳能力上，国内外学者逐渐形成了共同的认识：首先，应从单一增强电源侧灵活性资源调节能力转换为增强电源侧、网架侧、负荷侧以及储能侧灵活性以提高新能源消纳能力；其次，从单一区域就地消纳新能源转换为电网互联、跨区域供电；再者，分析新能源发电并网时，应从传统的生产模拟方式转换为考虑经济、环境保护以及机组组合等多方面因素的生产模拟计算，等等。

电力系统的特性是发、输、配、用电瞬时完成，电源调节能力、电网联通规模、负荷规模及响应能力共同决定了新能源消纳潜力，需在电源侧、网架侧、负荷侧以及储能侧积极挖掘最大限度实现新能源消纳潜力的技术。发挥各类技术潜力提高新能源消纳水平的同时，也需要市场机制的积极引导，市场机制决定了新能源消纳潜力的发挥程度。因此，促进可再生能源的消纳，既需要技术驱动，也需要市场机制配合。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种基于技术与市场灵活性统一框架的新能源消纳能力评估方法。本发明全面考虑促进新能源消纳的途径，并通过新能源消纳能力指标--弃电率，定量分析新能源并网灵活性应用能力。

所述的基于技术与市场灵活性统一框架是指在将不同时间尺度下的灵活性市场机制应用于电源侧、网架侧、负荷侧和储能侧四个环节，各使灵活性资源在四个环节的不同时间尺度运行，实现同分布位置的不同时间内共同促进新能源消纳。本发明促进新能源消纳的技术与市场灵活性分析框架，包括技术灵活性资源与市场灵活性机制两大主要部分；再通过计算弃电率对新能源消纳能力进行评估。

具体步骤为：

步骤一，建立技术灵活性资源分析框架体系。

建立技术灵活性资源分析框架体系大方法是首先收集技术灵活性资源，将收集到的技术灵活性资源通过横向分布位置以及纵向时间尺度进行分类，横向分布位置包括电源侧、网架侧、负荷侧和储能侧，时间尺度包括秒级、分钟级和小时级。

电源侧的灵活性资源是指具有灵活调节能力的发电机组，包括火电机组、水电机组为代表的常规发电机组、抽水蓄能电站以及光热发电机组等，上述发电机组积极参与调峰，促进新能源消纳。常规火电机组出力较大，并且变化范围也较为稳定，但是调节能力不强，调节速度较慢，具有爬坡速率约束；可调节性水电是综合性能最高的传统灵活性资源，可提供较大调节容量，调节幅度一般能达到0-100％，并且响应时间较快，调节速率较高，可以提供旋转备用、事故备用、调峰、调频等灵活性服务；抽水蓄能电站具有良好的调节性能，且能够满足向上和向下两个方向的灵活性需求，但是由于电力系统中的抽水蓄能电站数量很少，所以目前其灵活调节容量较低。