隨著中國經濟發展和產業結構的調整,國家電網發展面臨深刻變化和轉型需求。2020 年,國網浙江省電力有限公司首次提出了建設能源互聯網形態下的多元融合高彈性電網概念,通過發揮電網能源供應樞紐和能源服務平臺作用,推動綜合能效水平提高和全社會綠色低碳發展。多元融合高彈性電網是能源互聯網的核心載體,是海量資源被喚醒、源網荷儲柔性互動、安全效率雙提升的電網,具有高承載、高互動、高自愈、高效能四大核心能力。通過建設多元融合高彈性電網,避免電力基礎設施的重復建設,采用“大云物移智鏈”等技術手段賦能電網,釋放電網潛力,豐富電網調劑手段,在提高電網安全水平的同時大幅提升電網運行效率。作為國家電網公司戰略在浙江的先行探索與實踐,多元融合高彈性電網將有效助力電力互聯網向能源互聯網轉型,具有廣闊的應用推廣前景。
經過前期精心篩選,本專欄共收錄了6 篇論文。這些論文從多個角度深入探討了多元融合高彈性電網的概念及關鍵技術、形態演化、電網頻率彈性提升方法等。《基于寬負荷調峰技術的電網頻率彈性提升方法研究》提出伴隨著風能、潮汐能、太陽能、地熱能等可再生能源發電技術的顯著提升,可再生能源發電在電網中的滲透比例逐步提高,然而,由于可再生能源固有的隨機特性和間歇特性在加劇電網頻率波動的同時增加了電網的脆弱性,因此其大規模并網受到限制,為改善電網頻率彈性,針對超超臨界燃煤機組協同控制系統提出了一種預設收斂時間的自適應控制算法,實現了機組寬負荷快速調峰,仿真對比結果驗證了機組輸出功率在有干擾的情況下能夠快速響應調峰指令,電網頻率彈性得到有效提升。《考慮柔性負荷響應的綜合能源系統多尺度優化調度研究》基于熱電綜合能源系統的背景,引入綜合柔性負荷響應,構建了基于柔性負荷響應的綜合能源系統優化調度架構,在此基礎上,考慮綜合柔性負荷響應的多時間尺度特性和響應成本,以綜合能源系統運行成本最低為目標,建立了考慮綜合柔性負荷響應的多時間尺度優化調度模型,從多時間尺度調度的角度,對綜合柔性負荷、熱電聯產機組和風電進行協調優化,構建了日前-日內調度模型,并使用MILP(混合整數線性規劃)方法進行求解,最后通過算例驗證了所提方法能夠提升機組運行效率以及降低綜合能源系統運行成本。《含海量資源的高彈性配電網形態演化與關鍵技術研究》著眼于多元融合高彈性電網下的配電網建設,基于現有的電網架構,提出了高彈性配電網的架構,從4 個維度提出了高彈性配電網特征評價體系,并從3 個角度研究了高彈性配電網的發展驅動力,基于能源互聯網的形態演化提出了高彈性配電網的3 個演化形態,從規劃和運行2 個層面提出了高彈性配電網建設的關鍵技術,并對高彈性配電網下的政策制定做了討論。《多源柔性電網災變恢復智慧預案優化評估》在傳統的系統災變恢復預案的指標基礎上,考慮現代韌性電網的屬性特征,增加適應當代多源柔性電網事故處置預案的新指標,構建適應柔性電網特點的新型災變恢復智慧預案評估體系,并提出結合D-AHP(基于D 數理論的層次分析法)和Poisson 分布來確定指標權重和時間權重的綜合權重建模方法,最后利用TOPSIS(逼近理想解排序法)對某新型區域電網的各分類預案進行排序。《多元融合高彈性電網關鍵技術綜述》探索總結了能源互聯網形態下多元融合高彈性電網的內涵、主要特征、典型應用場景、關鍵技術及未來研究方向,在分析智能電網未來發展趨勢和電力能源互聯網架構基礎上,指出了建設多元融合高彈性電網的內涵和必要性,系統研究了多元融合高彈性電網的基本特征和典型應用場景,在此基礎上提出了多元融合高彈性電網亟待研究的關鍵技術。《基于改進遺傳算法的配電網多元融合協調規劃》為充分體現配電網網架和通信網網架規劃,建立了結合電壓可靠性的協調規劃模型,并引入分布式電源作為媒介,增強兩網之間的耦合性,并采用智能算法對模型進行求解,最后,通過算例說明配電網架、分布式電源以及通信網三者協調規劃方案的優越性。
本刊旨在通過本專欄促進學術交流,與作者、讀者一起探討多元融合高彈性電網技術在能源電力領域應用的新理論、新技術、新成果,展示多元融合高彈性電網在能源電力等領域的發展水平及今后的發展方向。