新能源消纳的有效安全域及其应用

　　随着风电、光伏等随机性新能源发电并网规模的不断扩大，电力系统运行中的波动性与随机性显著增强，严重影响电力系统运行的经济性与安全性。为此，如何高效利用电力系统中有限的可调度资源，提升备用配置的针对性与有效性，准确评估、合理优化并有效提升电力系统的新能源消纳能力，从而安全、经济地消纳大规模新能源发电，减少弃风、弃光等现象的发生，成为促进大规模新能源并网消纳理论发展，推动我国以新能源为装机主体和电量主体的新型电力系统的建设与发展，助力实现“双碳”国家重大战略目标所亟待解决的关键问题。《新能源消纳的有效安全域及其应用》一书提出了促进大规模新能源消纳的有效安全域概念，系统地介绍了基于有效安全域分析的含高比例新能源电力系统运行优化方法，实现新能源消纳能力的准确评估、合理优化与显著提升。在含高比例新能源发电电力系统中，如何应对新能源发电功率的强不确定性成为大规模新能源并网消纳亟待解决的关键问题。备用配置是电力系统应对不确定性的重要手段，然而，在传统的新能源并网消纳理论中，未能充分利用新能源发电功率预测结果中的有效信息，导致决策结果过于保守；同时，备用的优化配置仅仅关注其容量，而忽略了对备用优化配置效果的考虑，易导致备用配置的针对性差、有效率低；此外，多电网互动中的协同潜力未能充分挖掘，低估了电网本该具有的新能源消纳能力。随着新能源并网规模的不断攀升，电力系统运行中的不确定性显著增强，上述问题日益凸显。因此，《新能源消纳的有效安全域及其应用》一书在主动可控变量优化决策的过程中，构建新能源消纳的有效安全域，表达与优化节点上新能源发电功率的可接纳范围，为备用优化配置效果的刻画奠定基础。实际上，显式表达节点上的新能源消纳有效安全域，能够量化主动可控量能够传递到新能源接入节点的有效备用；同时，可以方便地表达新能源发电不确定性无法wanquan接纳而导致的系统运行风险，实现对备用配置效果的准确刻画；此外，新能源消纳有效安全域的构建与优化还能够为电力系统集中与分散控制的协同、系统新能源消纳能力的提升，提供量化依据。本书中主要章节在介绍电力系统运行控制物理机理与相应数学理论的基础上，提出了新能源消纳的有效安全域系列评估、优化与提升方法，并逐章给出了所述建模型与方法的算例分析，验证所述模型与方法的有效性，增强读者对于方法的理解。《新能源消纳的有效安全域及其应用》一书内容深入浅出、系统连贯、自成体系，可为从事大规模新能源并网消纳技术领域的研究生、科研人员和工程技术人员提供有益参考。

　　杨明山东大学教授、博导，山东省“泰山学者”特聘专家，山东省优秀科技工作者。长期从事新能源发电预测、电力系统优化调度方向研究，近年主持国自然基金联合重点项目、国重研发计划重点专项与课题等多项国家重点项目。担任中国机械工业教育协会电力系统及其自动化专业委员会副主任、中国电工技术学会能源智慧化专业委员会常务委员、中国电机工程学会能源气象专委会委员等。获电工技术学会科技进步一等奖、山东省科技进步二等奖、山东省教学成果一等奖等奖励。