新型电力系统“源网荷储”关键调度技术研究

摘要：本论文旨在研究源网荷储技术在电网中的应用，探讨其优势和挑战，分析其实现方法，从而为实现电网的可靠性、稳定性和可持续发展提供理论和技术支持。本文通过文献综述的方式，系统介绍了源网荷储技术的概述和在电网中的应用。

关键词：电力系统；源网荷储；调度技术

1源网荷储技术的基本原理

源网荷储技术是一种将电力系统与电力市场有机结合的电力供需调节和价值提升技术。该技术融合了现代信息技术、通信技术和电力系统运行控制技术，实现对电力源网荷储联调的高效、智能化管理和优化控制，为全球能源低碳转型提供了有力支撑。

源网荷储技术的基本原理是通过电网储能，即利用现有电网运行状态，将供电中负载波动或变化时的电能采用适当的方式进行储存，以保证电网运行的安全和稳定。同时，电网储能也可以实现对电力系统的调节，提升其灵活性和可靠性，有效应对电网运行中的各种突发事件。

2源网荷储技术的应用领域

源网荷储技术是一种新型的能量储存技术，具有广泛的应用前景。

首先，源网荷储技术在新能源领域具有重要的应用价值。当前，新能源市场规模正在不断扩大，尤其是太阳能和风能发电的规模增长迅速。然而，新能源发电存在一定的不稳定性，其输出的电能存在波动性和间歇性。源网荷储技术可以对这种输出波动进行平滑处理，有效实现电能的储存和调度，提高新能源的利用效率。

其次，源网荷储技术在智能电网方面也具有广泛应用的前景。随着能源互联网的建设，智能电网的规模和复杂度不断提高。源网荷储技术作为智能电网的重要组成部分，可以实现电力负荷的管理和优化，并对电网的稳定性和安全性进行保障。

此外，源网荷储技术的应用还可以扩展到交通运输领域。当前，新能源汽车已经成为汽车产业的发展趋势。但是，电动汽车的续航里程和充电时间仍然是制约其发展的主要因素。源网荷储技术可以对电动汽车的充电进行优化和管理，提高其充电效率和节约充电成本，进一步推进新能源汽车产业的发展。

3源网荷储多元协同调度体系构建

3.1基础条件分析

系统规划方案设计之前，系统运营商需要对所建目标地区的经济现状进行评估和对未来发展的趋势进行预测，并以此为依据，将地理信息系统（geographic information system，GIS）和信息物理融合系统（cyber physical system，CPS）相结合，预测用户多类型能源需求，对区域内现有能源供应渠道与模式进行分析，在这一方面，既涉及到用户用电需求预测，也涉及到负荷特征刻画与负荷发展特性研究，同时对用户的供热、供水、供气需求以及其他诸多方面的用能需求进行了预测。另外，还需要对目标区域气候地理条件进行分析，从而为集中式与分布式能源模块选址提供数据信息支持。

3.2系统规划

在基础条件分析得到的数据信息基础上，选取适当位置进行分散能源模块与集中能源模块建设，其中，分散能源模块主要是指分布式电源及相关设施，集中能源模块主要提供大规模清洁能源发电和灵活的发电资源。规划阶段应充分考虑系统未来运行需要，分散能源模块应基于能源供需内部自平衡，对集中能源模块进行有效辅助；另一方面，集中能源模块规划应为清洁能源和灵活发电资源在运行阶段互补协调提供依据。

与此同时，系统运营商还需要完成能源传输模块的搭建工作，提供集中性能源模块与分散性能源模块之间的能源通道，并将分散性能源模块通过微网接入到主能源系统中，微网技术对其起着缓冲作用并进行了优化。另外，需要构建信息通讯网络和云端信息处理系统来计算系统规划方案是否可行，实现多种方案下的筛选、优化，还要对能源信息进行总结，制定出优化后的系统运行计划。

3.3系统的操作

系统运行阶段，系统运营商利用信息通讯网络收集用户所有用能信息和能源供应侧基础数据，并利用云端信息处理系统对数据进行分析处理，向用户提供最佳用能方案，通过合理制定电价机制和需求侧响应措施，引导用户积极跟踪清洁能源的发电出力；同时，基于发电侧数据信息，设计了合理调度排序及出力安排，并与分散能源模块“自发自用，剩余上网”模式相结合，实现了系统双侧协调优化、双向自适应过程。同时，要充分发挥电力系统纽带效应，对其他能源模块（例如供热，供水，燃气供应）进行优化。

3.4对整个过程进行评估

能源互联网项目完成运行3—5年之后，对项目运行进行评估和分析，并构建了包含可再生能源在内的项目效率、供电可靠性和设备使用率的多方面指标体系，采用综合评价方法比较分析找出项目缺陷加以循环修正。

就能源互联网“来源--网络--荷--储存”协同优化模型的主要研究内容而言，该优化模型可以实现能源互联网能源开发与能源输送、能源需求和利用等多个环节和谐地统一成一个有机的整体，这种和谐优化既可以在更高层次上对能源资源进行优化配置，同时也可以推动清洁能源的高效开发和利用，增加清洁能源占终端能源消费的比例。

3.5几个关键技术

1）系统规划部分需具备专项技术，对各类电源（包括集中式与分布式）选址定容，对微网与主网规划设计进行优化，为“来源--网络--荷--储存包括集中式和分布式）选址定容，微网与主网规划设计进行优化，为“源-网-荷-储”统筹优化运行提供依据。

2）系统运行部分要求专项技术，能从微观层面对各种分布式电源和储能设备进行充放电控制，实现了用户端各个模块内部自优化和自适应，增强了模块可控性。从宏观上看，形成新能源发电和传统化石能源的最佳出力组合，并借助分布式发电和储能设备引导用户对用电负荷进行发电侧出力主动跟踪。

3）系统的信息通信部分需要专门的信息交互技术来确保各能源模块之间信息流双向自由流动，对各模块数据信息进行采集和初步分类、加工，时刻满足用户对初级数据的需求，并将采集到的数据录入到云端信息处理部分。

4）云端信息处理部分需要专项技术，将能源供应模块、能源网络模块和能源需求等数据信息整合，加工、分析以向社会发布，并同步反馈给优化模块，制定系统优化运行方案，从较长期时间尺度来看，整个能源系统数据信息被反馈给系统能源规划模块，从而进一步循环优化和修改系统规划设计。

5）广域能源优化分配规划技术。广域能源优化配置计划技术需要统筹兼顾、因地制宜统筹某一能源区域的太阳能、风能、水资源、燃气资源和煤炭等多种能源资源，规划阶段对资源开发利用具体方式进行了分析，综合考虑该地区铁路网、燃气供应网络和供热网络总体状况，最终确定了光伏发电和燃气发电方案、对传统煤电进行了容量和区位选择，并设计了相关能源规划方案和系统运行方案，并对其进行了模型测算，以确保规划合理可靠，使电力系统、铁路网系统和油气网系统协调发展。该领域的研究热点集中在规划模型的研究上，今后会在已有智能电网规划模型的基础上进一步拓展。

4结论

本文论述了传统的“源随荷动”调度模式向“源网荷储多元协调调度控制”模式转变的发展方向，并对于基于此设计的源网荷储多元协调控制系统进行了阐述｡源网荷储多元协调控制系统设计理念超前､技术架构先进，具有代表性和典型性，充分展示了电网搭建资源配置平台服务能源转型的关键作用，希望可以更多的应用于实际中｡

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