特约主编:别朝红教授

别朝红,西安交通大学教授,博士生导师,IEEE Fellow,现任西安交通大学常务副校长、电工材料电气绝缘全国重点实验室主任,担任IEEE PES WIP副主席、IEC TC8 微网工作组召集人、中国电机工程学会常务理事、中国电机工程学会新型电力系统安全评估与风险控制专委会创会副主任,为Smart Power & Energy Security创刊主编。长期从事电力系统规划与可靠性、弹性电力系统和能源互联网等方面的研究工作。主持制定了国际上第一部微网标准并颁布实施,填补了国际空白,并因此获IEC 1906 Award。近五年,在国内外权威学术期刊发表高水平学术论文60余篇,自2020年连续入选爱思唯尔“中国高被引学者”;授权发明专利30余项;主持制定国际标准2项、行业标准1项;主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等10余项国家级科研项目;以第一完成人获国家自然科学二等奖1项和省部级/行业科技一等奖3项。
特约主编:谢海鹏副教授

谢海鹏,西安交通大学副教授,博士生导师。从事电力系统规划与可靠性、配电网优化运行和量子信息学应用方面的研究工作。担任中国电机工程学会人工智能专委会委员和中国电机工程学会电工数学专委会委员。近年来,主持国家级纵向项目2项、国家重点研发计划课题任务1项和校企合作项目10余项。以第一/通信作者发表SCI/EI检索期刊论文30余篇,授权国家发明专利9项,获优秀论文奖3项。获2019年陕西省科技进步一等奖、2021年中国电力科技进步二等奖,2023年荣获第二十届詹天佑土木工程奖突出贡献者。
“新型电力系统关键技术:源网荷储协同规划”专辑发布
特约主编寄语
在面向碳达峰、碳中和的新型电力系统建设路径中,电力系统源、网、荷、储各环节都将经历多种深刻的创新与变革。而源网荷储的协同规划运行,则是高效且经济地实现电力系统清洁化、低碳化转型的关键技术。一方面,源网荷储的协同能充分挖掘电力系统各环节的互补潜力,以满足新型电力系统接纳高比例新能源的灵活性需求以及应对极端灾害的弹性需求;另一方面,园区级的多能耦合和源网荷储一体化项目能有效整合局部资源,助力新型电力系统安全稳定运行,促进新型电力系统的可持续发展。此外,在源、网、荷、储各环节中的创新性、革命性技术也将为电力行业清洁化、低碳化转型提供有力支撑。
为探讨“双碳”目标下新型电力系统的源网荷储协同规划关键技术,进一步推动该领域的深入研究和学术交流,《电力自动化设备》编辑部邀请我们针对这一热点问题,共同策划组织了“新型电力系统关键技术:源网荷储协同规划”专辑,收到了来自学术界和工业界近百篇饱含真知灼见的投稿。经严格评审,本专辑最终共收录36 篇论文,涵盖了面向灵活性和弹性提升的新型电力系统规划技术、多能源源网荷储一体化项目规划运行技术、新型电力系统低碳减排关键技术等方面的内容。
面向灵活性和弹性提升的新型电力系统规划技术
在电力系统动态性能提升方面:清华大学胡泽春副教授等综合考虑储能对电网稳态、动态性能的提升作用,提出一种兼顾频率电压支撑和新能源消纳的电池储能优化规划模型;上海电力大学米阳教授、李东东教授等针对大规模新能源接入导致电力系统惯量水平下降的问题,构建基于分区惯量估计的储能容量配置模型,并采用暂态仿真软件进行系统性能验证;太原理工大学秦文萍教授、韩肖清教授等建立兼顾经济性与功角稳定性的储能选址定容双层优化模型,在缓解跨传输断面调峰压力的同时提升了电网功角稳定性;国网冀北电力有限公司王泽森高级工程师、清华四川能源互联网研究院李海波副研究员等分析短路比指标与新能源集群送出能力的关系,建立兼顾弱电网系统强度和集群新能源消纳的调相机配置优化模型;中南大学刘乾易讲师、刘芳教授等提出一种储能型电能调控装置容量优化配制方法,研究表明所提方法有助于解决港口案电系统的冲击性功率等电能质量问题。
在电力系统弹性提升方面:天津大学刘洪教授、葛少云教授等针对多元场景下的不确定性,构建兼顾配电网弹性和经济性的多类型储能联合配置模型,并评估储能配置数目对配电网弹性指标的影响;浙江大学杨莉副教授、林振智教授等面向极端灾害下的交通网络不确定性,提出一种考虑交通网络不确定性的固定、移动储能协同配置方法;华南理工大学欧阳森副研究员等提出一种综合考虑配电网可靠性和运行经济性的两阶段电网侧储能优化配置方法,并分析不同停电风险价格对配电网规划结果的影响;东北电力大学李雪教授、姜涛教授等针对冰灾对输电线路的影响进行建模,构建电力系统综合韧性评估指标,并提出一种应对极端冰灾的电力系统多阶段韧性提升策略;国网浙江省电力有限公司电力科学研究院唐雅洁、湖南大学涂春鸣教授等综合考虑区域配电网正常和故障运行下的经济性,提出一种采用线路加固和分布式储能的应急资源协调配置策略,兼顾分布式光伏消纳和灾后经济损失目标。
在电力系统灵活性提升方面:上海电力大学李宏仲副教授等面向分布式电源出力的波动性,构建计及电力不平衡风险的配电网分区协同规划模型;上海交通大学谢宁副教授、王承民教授等针对新型电力系统中的源荷不确定性,提出一种基于分形理论的场景生成方法,助力新型电力系统规划;北京交通大学张大海副教授等提出基于生成对抗网络的风电出力场景生成方法,准确描述了风电出力的不确定性及时空相关性;天津大学刘洪教授等综合考虑配电网联络馈线间负荷的互补特性,提出基于联络馈线负载率松弛约束的中压配电网供电单元划分方法,有效提升了配电线路资产利用效率;长春工业大学董吉哲副教授等采用场景的时间序列表征不确定性,构建考虑场景时序相关性的输电系统扩展规划模型。
多能源源网荷储一体化项目规划运行技术
在源网荷储一体化项目方面:浙江大学文福拴教授、海军工程大学付立军教授等考虑风光消纳率、清洁用电率等要求,提出计及源荷互补特性的源网荷储一体化项目优化配置方法;西安交通大学谢海鹏副教授等建立电解铝工业园区参与需求响应的源荷协同优化配置模型,研究表明所提方法能有效统筹协调工业园区经济性和系统新能源消纳率;四川大学周步祥教授、陈实副教授等提出一种计及生态阻力成本的沙戈荒风光电站容量规划与布局优化方法,研究表明所提方法能有效缓解新能源基地自然资源开发与生态阻力间的矛盾;四川大学向月副教授等提出一种计及负荷转移需求响应的低碳数据中心光储容量配置方法,有效解决了高耗能数据中心低碳化转型问题;湖南大学文云峰教授等提出源网荷储协同参与的运行备用容量分配策略,实现了各类型备用资源的逐级精细化分配;北京交通大学谢桦副教授等构建计及全生命周期成本的公交光伏充电站储能优化配置模型,并量化评估充电策略等多种因素对充电站运营经济性的影响;河海大学史林军副教授、吴峰教授等提出一种计及水-风-光互补和电池分组运行的清洁能源基地储能容量优化配置方法,利用水电和电池的互补优势平抑清洁能源基地的功率波动;东北电力大学崔杨教授等考虑数据中心批处理负荷的可调节能力和源荷不确定性,提出一种灵活性设备鲁棒优化容量配置方法;湖南大学李勇教授、曹一家教授、张志文教授等提出一种计及需求侧管理与碳交易奖惩机制的综合能源系统光-储设备优化配置方法,研究表明所提方法在规划和运行阶段均具备优越性。
在多能源耦合协同方面:武汉大学柯德平副教授、徐箭教授、孙元章教授等构建考虑热泵物理过程的高精度多参数拟合模型,并基于此提出独立微网设备容量优化配置模型,研究证明低品位热源回收利用具有较大经济潜力;东南大学陆帅讲师、顾伟教授等提出热网准动态碳流模型,并分析静态和准动态热网模型下综合能源系统的碳流分布结果;西安工程大学吕家君副教授、西安交通大学李更丰教授等提出一种考虑热储灵活配置与热网水力-热力特性的电热综合能源系统优化规划方法,研究表明所提方法有助于提升风电消纳能力。
新型电力系统低碳减排关键技术
在新型储能技术方面:西安交通大学王建学教授等综合考虑省内、省间不同年度计划的关联性,结合季节性储能设备调节能力,提出一种协调互补的多区互联系统年度发电方案;武汉大学杨军教授等提出基于价格一致性的共享储能实时能量共享机制,实现了多座新能源场站对共享储能的社会福利最大化利用;广东电网有限责任公司电力调度控制中心刘洋、西安交通大学李更丰教授等利用智能软开关和储能设备的结合,实现了储能功率在多馈线间的灵活转供,并建立多馈线共享储能的双层鲁棒规划配置模型;湖南大学黄小庆副教授等对移动充放电设施技术及其规划和运营理论进行综述,归纳总结移动充放电设施的多种典型应用场景、关键技术以及未来发展模式。
在新型负荷侧技术方面:浙江大学林振智教授等提出一种基于生命周期评估的需求响应碳减排量评估方法,为需求响应参与碳排放权交易市场提供了理论参考;东北电力大学孙亮教授、杨茂教授等针对电动汽车充电需求,考虑路径的交通流量,构建电动汽车充电负荷预测和充电站规划模型,并分析电动汽车行驶里程等因素对充电站规划方案的影响。
在低碳发电技术方面:华北电力大学许建中教授等提出风电场站等值模型综合评价体系,实现了对风电场站等值模型多项指标的全方位评价;福州大学张亚超副教授、谢仕炜讲师等构建溶剂型碳捕集燃煤电厂的精细化运行模型,并基于此提出一种考虑低碳需求响应的碳捕集燃煤电厂配置-运行协同优化方法;华南理工大学欧阳森副研究员等从供电影响、环保、经济、市场角度构建一套综合评价指标体系,实现了对规模化屋顶光伏接入配电网建设方案的有效综合评估。
然而,值得注意的是,新型电力系统建设过程中,源网荷储协同规划与运行技术尚未成熟,各国新型电力系统建设方案与发展路径也各有不同。因此,现有学术研究与工程经验难免存在局限,也势必存在大量的学术争鸣与思维碰撞。由于篇幅、主题和稿件处理周期的限制,部分高水平投稿论文未能收录于本专辑中,希望能够得到所有为本专辑撰稿的作者和广大读者的理解。
我们衷心感谢各位专家学者对本专辑的大力支持,感谢《电力自动化设备》编辑部为本专辑的选题、策划、组织和出版所做的大量而细致的工作。同时,还要感谢本专辑的各位特约评审专家,正是他们求实的科学态度和无私的奉献精神保证了本专辑的高质量出版。
