摘要：为了解决可再生能源并网的问题，本文针对电力系统对短时间的响应能力，分析了电力系统电源的灵活性及其评价指标，在此基础上，提出了优化储能分配的方法，它可用于解决网格连接问题和系统应对短期的响应能力。
关键词：电力系统；灵活性；评价
电能是现代社会各行各业发展不可或缺的重要能源，是人民日常生活起居和社会发展不可缺少的一部分，中国作为世界人口的大国，随着社会的高速发展进步，对电能的需求量日益增加，不断新建电力工程，才能满足电能日益增加的需求，才能保证社会持续健康发展；所以，保证电力系统工程能够可靠、安全、经济高效的运行，对电力系统设计进行科学、合理的规划，才能满足社会日益发展的电能需求。
1 电力系统规划设计原则
1.1 安全性
在电力系统规划设计的过程中要秉承严谨科学的态度，安全性电力系统规划设计中最重要的原则之一，设计成品要有严格的科学依据，条件允许或者实际需要还应配备可以长期使用的检测功能。
1.2 节约成本
电力系统规划设计不仅要充分高效利用系统电能和功能，其次还要整体考虑电力规划设计的造价成本，用最经济安全的方式，获取最大的经济效益，从而最大节约投资。
1.3 周期性
电力系统规划设计需要在一个给定的期限内完成，规模越大，规划设计方案越要全面，尽量在工期内完成，以减少对客户的影响。
2 电力系统规划设计注意事项
电力系统规划设计工作具有一定的复杂性，而电力系统的规划设计又关系到民生建设与国家发展的问题，所以要求工作人员对此部分马虎不得，能够科学合理的设计出最优的方案，以满足人们的用电需求。随着我国电网规模的加大，对于电力系统的要求也就有了相应的提高，而要想电力系统能够稳定的运行，就要首先进行科学合理的设计，而在具体的设计环节中，还有很多的问题，这就需要设计人员能够掌握这些注意事项，促进电力系统规划设计工作的有效开展。
2.1 做好准备工作
为了更好的做好电力系统规划设计工作，必须要全面做好前期准备工作，为电力系统规划设计打好基础。这就需要规划设计单位全面切实掌握可能会影响到电力系统规划设计的种种因素，对该地区的电网实际情况及特征统计和分析，并将征集与搜集到的相关资料，整理妥当之后，及时将该信息录入到数据库，为电力系统规划设计工作提供必要的数据支持。
2.2 及时完善电力数据库
随着社会发展的日新月异，电厂、变电站、输电线路不断的建设者，电网在不断的发展壮大，所以相关设计人员也要紧跟发展步伐，对我国电力系统发展情况不断的了解，及时得到电力系统发展最新状况信息，并及时将资料更新到数据库，准确的把控区域范围内的发电厂、变电站和电力线路的分布情况，除此之外还应对拟建地区未确定要实施尚未实施的规划进行资料搜集，保证电气计算结果和设备选型的准确性，从而能保证电力系统规划设计能够顺利、有序、稳定进行。
3 电力系统电源灵活性评估
如前文所述，可再生能源发电具有间歇性、波动性和随机性等特点，其大规模接入电网后，必将加剧电源侧的不确定性。除此之外，随着电力市场化改革，发-输-配电管理分离，作为电力来源的发电公司在决定新建机组的容量、地点、投运时间等方面，包括对于废旧机组的检修、更新换代上有着越来越大的自主权。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆他们的决策将更多地考虑经济因素，而不是对电网安全性的整体影响。因此，现代电力系统中的电源存在比以往更大的不确定性。这些不确定性因素增加了电网调度和运行管理的难度，也对电力系统响应和应对不确定性因素的能力提出了比以往更高的要求。北美电力可靠性委员会（NERC）和国际能源署（IEA）针对电力系统灵活性的概念，给出了较为完整的定义。NERC认为，电力系统灵活性是指利用系统资源满足负荷变化的能力，主要体现于运行灵活性；IEA则认为，电力系统灵活性是指在系统运行边界约束下，快速响应供应和负荷的大幅波动，对可预见不可预见的变化和事件迅速反应，负荷需求减小时减小供应，负荷需求增加时增加供应的能力。可见，IEA对电力系统灵活性的定义比NERC更为完善，也更适用于本文所述考虑可再生能源出力不确定性的储能优化配置方法。对于电力系统灵活性，通常认为其具有以下3个特点：灵活性是电力系统的固有属性，由系统的电源类型、容量、网络结构、负荷分布和负荷特性等诸多因素综合决定；）灵活性具有方向性，既要考虑可再生能源突增（或负荷突降）的情况，此时灵活调节电源需快速减小出力，称为“向下灵活性”；也要考虑可再生能源突减（或负荷突增）的情况，此时灵活调节电源需快速增加出力，称为“向上灵活性”；时间尺度的选择是调用不同响应特性灵活性资源的重要依据，因此灵活性需在一定时间尺度下进行评估。
4 储能布点和容量优化配置方法
根据上述分析，为了应对电力系统的不确定性，从储能布点和容量优化的角度，对其进行优化配置。
4.1 储能优化布点与定容
储能装置布点位置的不同，给投资者带来的效用也是不同的，这取决于投资者配置储能装置的主要目的。长期以来，有学者对不同应用场合下的储能装置优化模型进行研究，其中根据应用场合的可以大致分为电网侧、用户侧和新能源侧3类。本文以减小甚至消除风电场有功出力不确定性为目标，针对电网提出的灵活性需求，将储能装置安装在新能源侧，即风电场并网点。
4.2 基于灵活性提升的储能定容模型
在定义灵活性评价指标的基础上，若系统现有的灵活性响应能力不能满足安全稳定运行的要求，则必须增加一定的灵活调节电源或储能设备。针对较长时间尺度下的风电功率变化，由于功率变化的程度较大而速度较慢，一般采用新增容量较大而建设成本较低的火电、水电等传统电源；而针对短时间尺度下的风电功率变化，由于功率变化的速度很快，但持续时间较短，一般采用新增储能装置的方法进行系统响应。
5 电力系统可靠性评估中的重要控制法
在电力系统可靠性评估的过程中，蒙特卡洛模拟法最为显著的缺陷就是其收敛速度不高，影响整体工作效率。为了有效弥补这一缺陷，我们可以整合控制变量与抽样两种方法，从而形成一种全新的计算方法。抽样法的原理就是设定样本的期望值不发生变化，对现有样本的空间分布进行更改，最终实现方差的缩小。在这个过程中，我们首先需要做的就是选择一个同系统数据关联性比较强的随机变量，这一变量必须与系统的状态同属于一个概率分布；然后，就可以对这一选择定的随机变量做出定义，将其看作是整个系统的关键性控制变量。这样就可以使得电力系统的状态公式、状态函数以及选定的新的变量函数三者的期望值保持一致，那么在进行评估的过程中我们只需要对系统中新的状态函数期望值进行有效的计算就可以得出其他二者的期望值了。与此同时，在实践中随机变量与系统的状态函数一般都是具有关联性的，所以我们所计算出的新的函数一般都比系统函数的方差要小很多，由此我们的计算效率应该是比价高的，这样就可以大大的提高工作效率。
结束语：本文所做的工作，可应用于可再生能源大规模并网环境下电力系统储能装置的优化配置。进一步的研究方向在于细化各种不同类型储能装置的协调匹配，以实现经济性和响应特性的综合最优。
参考文献：
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[2]杨昆，李曼.电量和有功备用辅助服务联合优化模型和算法的研究［J］．陕西电力，2016，44（4）：54-59
论文作者:步卓然
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：电力系统论文; 灵活性论文; 规划设计论文; 储能论文; 电网论文; 系统论文; 不确定性论文; 《基层建设》2018年第25期论文;