特約主編寄語
當今人類社會面臨能源安全和氣候變化的嚴峻挑戰(zhàn),傳統(tǒng)能源發(fā)展方式難以為繼,可再生能源大規(guī)模利用,互聯(lián)網(wǎng)、新能源等技術蓬勃興起,推動了高比例可再生能源未來電力系統(tǒng)的戰(zhàn)略性發(fā)展。截至2016年底,已有176個國家制定了可再生能源發(fā)展的國家戰(zhàn)略目標。中國獨特的資源稟賦和利用方式,已經(jīng)導致了能源和環(huán)境矛盾的激化。能源革命如火如荼,清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系正在構建當中。在此背景下未來電力系統(tǒng)形態(tài)結構和演化機理將呈現(xiàn)極大的不確定性和復雜多樣性,現(xiàn)有技術對其分析和預測能力都將遇到嚴峻挑戰(zhàn)。因此需要前瞻性地預測高比例可再生能源電力系統(tǒng)未來可能的形態(tài)和演化途徑,并對其運行和規(guī)劃中的關鍵問題提出針對性的解決辦法。
2016年,國家重點研發(fā)計劃“智能電網(wǎng)技術與裝備”重點專項“高比例可再生能源并網(wǎng)的電力系統(tǒng)規(guī)劃與運行基礎理論(2016YFB0900100)”立項,計劃通過5年的前瞻性基礎研究,建立能夠指導中國未來高比例可再生能源電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行的基礎理論和方法。本專輯是《電力系統(tǒng)自動化》編輯部結合項目和業(yè)界研究動態(tài)策劃推出的“高比例可再生能源電力系統(tǒng)”系列專輯的第二輯,面向高比例可再生能源并網(wǎng)及系統(tǒng)安全高效運行的重大科學問題,側重關注高比例可再生能源并網(wǎng)的網(wǎng)源荷結構形態(tài)和演化機理,復雜多重不確定性運行場景下電力預測與評估方法。本人非常榮幸地受邀擔任該系列專輯第二輯的特約主編。
本專輯采取自由征稿的方式,短時間內(nèi)收到國內(nèi)數(shù)十個單位同行稿件150多篇,本著優(yōu)中選優(yōu)的原則,經(jīng)同行評審,最終收錄24篇論文,展示未來高比例可再生能源電力系統(tǒng)的形態(tài)與演化、規(guī)劃和運行關鍵技術的最新研究進展。根據(jù)技術領域差別,本專輯主要從4個方面展開。
高比例可再生能源未來電力系統(tǒng)的總體形態(tài)預測方面收錄6篇論文??抵貞c提出了未來電力系統(tǒng)儲能的新形態(tài),即云儲能;王耀華等人展望了計及高比例可再生能源運行特性的中長期電力發(fā)展情景并對其運行特性進行分析;黎靜華提出分析廣義負荷序列間相關關系的最優(yōu)延位法;顧潔提出基于改進混沌粒子群-高斯過程回歸模型的飽和負荷概率預測方法;鄧長虹等人提出微電網(wǎng)光伏發(fā)電的Adaboost天氣聚類超短期預測方法;王偉等人提出基于NN-MIV變量篩選方法的超短期風電功率預測方法。
高比例可再生能源未來電力系統(tǒng)的輸電網(wǎng)形態(tài)與規(guī)劃方面收錄4篇論文。魯宗相等人提出源荷儲一體化的廣義靈活電源雙層統(tǒng)籌規(guī)劃方法;程浩忠等人提出高比例可再生能源接入的輸電網(wǎng)結構適應性指標及其評估方法;張衡等人提出考慮經(jīng)濟性與安全性的發(fā)輸電聯(lián)合優(yōu)化規(guī)劃方法;謝開貴等人提出基于全壽命周期成本的風火電打捆發(fā)電系統(tǒng)多階段優(yōu)化規(guī)劃模型。
高比例可再生能源未來電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)形態(tài)與規(guī)劃方面收錄6篇論文。肖峻等人提出有源配電網(wǎng)的全象限安全域概念;劉洪等人提出計及DG滲透率變化的變電站動態(tài)擴展規(guī)劃方法;楊楠等人提出計及光伏出力不確定性和全壽命周期成本的配電網(wǎng)變壓器規(guī)劃方法;趙波等人提出基于滲透率的區(qū)域配電網(wǎng)分布式光伏并網(wǎng)消納模型;劉文霞等人提出基于完全信息動態(tài)博弈理論的光儲接入網(wǎng)源協(xié)調(diào)規(guī)劃方法;林湘寧等人提出基于Benders分解算法的獨立型微電網(wǎng)魯棒優(yōu)化容量配置模型。
高比例可再生能源未來電力系統(tǒng)的輸配網(wǎng)運行關鍵技術方面收錄8篇論文。周林等人提出針對電網(wǎng)阻抗的大型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法與提高策略;辛煥海等人提出應用切比雪夫多項式濾波的高密度光伏分布式控制策略;唐云峰等人提出基于模型預測控制的含分布式光伏配電網(wǎng)有功-無功協(xié)調(diào)控制方法;丁明等人提出基于無功/有功分區(qū)的含高比例分布式光伏的配電網(wǎng)集群電壓控制方法;吳文傳提出基于分布式牛頓法的微電網(wǎng)群分布式優(yōu)化調(diào)度方法;婁素華提出計及風電-負荷耦合關系的含高滲透率風電系統(tǒng)調(diào)峰能力評價方法;王德林等人提出風電場限功率運行狀態(tài)下電網(wǎng)的旋轉備用優(yōu)化配置方法,安軍提出利用敏感頻段評估風功率波動對復雜電力系統(tǒng)頻率特性影響的方法。
本專輯作為“高比例可再生能源電力系統(tǒng)”系列專輯的第二輯,希望能承接第一輯關于高比例可再生能源電力系統(tǒng)研究基本思路和方法的探索,深入討論基礎機理和關鍵技術,為相關研究和實踐提供借鑒和參考。希望本系列專輯能為相關領域的專家學者提供交流的平臺,為中國高比例可再生能源電力系統(tǒng)發(fā)展提供有益的思考和啟發(fā)。在本專輯組織過程中,得到廣大專家學者的積極響應和支持,編輯部工作人員努力提升各個環(huán)節(jié)的效率、縮短時間周期,終于使得本專輯得以順利見刊。在此由衷感謝!
清華大學電機系 北京清華園
2017年10月09日