新能源消納的有效安全域及其應(yīng)用

　　隨著風(fēng)電、光伏等隨機(jī)性新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)運(yùn)行中的波動(dòng)性與隨機(jī)性顯著增強(qiáng)，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性。為此，如何高效利用電力系統(tǒng)中有限的可調(diào)度資源，提升備用配置的針對(duì)性與有效性，準(zhǔn)確評(píng)估、合理優(yōu)化并有效提升電力系統(tǒng)的新能源消納能力，從而安全、經(jīng)濟(jì)地消納大規(guī)模新能源發(fā)電，減少棄風(fēng)、棄光等現(xiàn)象的發(fā)生，成為促進(jìn)大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納理論發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)以新能源為裝機(jī)主體和電量主體的新型電力系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”國(guó)家重大戰(zhàn)略目標(biāo)所亟待解決的關(guān)鍵問題?！缎履茉聪{的有效安全域及其應(yīng)用》一書提出了促進(jìn)大規(guī)模新能源消納的有效安全域概念，系統(tǒng)地介紹了基于有效安全域分析的含高比例新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)新能源消納能力的準(zhǔn)確評(píng)估、合理優(yōu)化與顯著提升。在含高比例新能源發(fā)電電力系統(tǒng)中，如何應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電功率的強(qiáng)不確定性成為大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納亟待解決的關(guān)鍵問題。備用配置是電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不確定性的重要手段，然而，在傳統(tǒng)的新能源并網(wǎng)消納理論中，未能充分利用新能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果中的有效信息，導(dǎo)致決策結(jié)果過(guò)于保守；同時(shí)，備用的優(yōu)化配置僅僅關(guān)注其容量，而忽略了對(duì)備用優(yōu)化配置效果的考慮，易導(dǎo)致備用配置的針對(duì)性差、有效率低；此外，多電網(wǎng)互動(dòng)中的協(xié)同潛力未能充分挖掘，低估了電網(wǎng)本該具有的新能源消納能力。隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模的不斷攀升，電力系統(tǒng)運(yùn)行中的不確定性顯著增強(qiáng)，上述問題日益凸顯。因此，《新能源消納的有效安全域及其應(yīng)用》一書在主動(dòng)可控變量?jī)?yōu)化決策的過(guò)程中，構(gòu)建新能源消納的有效安全域，表達(dá)與優(yōu)化節(jié)點(diǎn)上新能源發(fā)電功率的可接納范圍，為備用優(yōu)化配置效果的刻畫奠定基礎(chǔ)。實(shí)際上，顯式表達(dá)節(jié)點(diǎn)上的新能源消納有效安全域，能夠量化主動(dòng)可控量能夠傳遞到新能源接入節(jié)點(diǎn)的有效備用；同時(shí)，可以方便地表達(dá)新能源發(fā)電不確定性無(wú)法wanquan接納而導(dǎo)致的系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)備用配置效果的準(zhǔn)確刻畫；此外，新能源消納有效安全域的構(gòu)建與優(yōu)化還能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)集中與分散控制的協(xié)同、系統(tǒng)新能源消納能力的提升，提供量化依據(jù)。本書中主要章節(jié)在介紹電力系統(tǒng)運(yùn)行控制物理機(jī)理與相應(yīng)數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上，提出了新能源消納的有效安全域系列評(píng)估、優(yōu)化與提升方法，并逐章給出了所述建模型與方法的算例分析，驗(yàn)證所述模型與方法的有效性，增強(qiáng)讀者對(duì)于方法的理解?！缎履茉聪{的有效安全域及其應(yīng)用》一書內(nèi)容深入淺出、系統(tǒng)連貫、自成體系，可為從事大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納技術(shù)領(lǐng)域的研究生、科研人員和工程技術(shù)人員提供有益參考。

　　楊明山東大學(xué)教授、博導(dǎo)，山東省“泰山學(xué)者”特聘專家，山東省優(yōu)秀科技工作者。長(zhǎng)期從事新能源發(fā)電預(yù)測(cè)、電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方向研究，近年主持國(guó)自然基金聯(lián)合重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)重研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)與課題等多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目。擔(dān)任中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)副主任、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)能源智慧化專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)能源氣象專委會(huì)委員等。獲電工技術(shù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、山東省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。