計及多種靈活性約束和基于時序模擬的廣域電力系統(tǒng)源-網(wǎng)-儲協(xié)同規(guī)劃方法

任大偉，肖晉宇，侯金鳴，杜爾順，金晨，周原冰

(1.全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織，北京 100031；2.全球能源互聯(lián)網(wǎng)集團有限公司，北京 100031；3.清華大學(xué) 低碳能源實驗室，北京 100084)

0 引言

長期以來，化石能源大規(guī)模開發(fā)利用帶來資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化等突出問題，未來經(jīng)濟社會發(fā)展的能源需求仍將持續(xù)增長，實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。根本出路就是要推動以清潔化、電氣化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的能源轉(zhuǎn)型，加快實施“兩個替代、一個提高、一個回歸”，構(gòu)建清潔主導(dǎo)、電為中心、互聯(lián)互通、共建共享的全球能源互聯(lián)網(wǎng)[1-2]。

隨著大規(guī)模風(fēng)電、光伏的持續(xù)開發(fā)，高比例新能源系統(tǒng)逐步形成，系統(tǒng)凈負荷（實際用電負荷減去風(fēng)電、光伏等波動性新電源出力）波動不斷增加，對靈活性的需求也隨之增強，對電源和電網(wǎng)規(guī)劃提出了新的挑戰(zhàn)[3-4]。（1）傳統(tǒng)的基于持續(xù)負荷曲線的運行模擬方法難以考慮風(fēng)電、光伏出力波動對靈活性的需求；（2）新能源出力波動使得電力系統(tǒng)運行方式多變，增加了系統(tǒng)運行風(fēng)險，同時電網(wǎng)規(guī)劃也會制約新能源消納。因此，高比例新能源系統(tǒng)迫切需要建立計及系統(tǒng)多種靈活性約束的源-網(wǎng)-儲協(xié)同優(yōu)化規(guī)劃模型，從而科學(xué)合理地分析電源、電網(wǎng)互聯(lián)及儲能等靈活性資源在高比例新能源電力系統(tǒng)中的定位和價值，以更經(jīng)濟的方式滿足系統(tǒng)靈活性需求[5-9]。目前，已有學(xué)者針對高比例新能源電力系統(tǒng)的中長期規(guī)劃開展了廣泛研究。文獻[10-11]建立了考慮儲能需求的多種場景和多種能源的系統(tǒng)規(guī)劃和運行模擬一體化的規(guī)劃模型。……