双碳目标下新型电力系统风险评述_特征、指标及评估方法.pdfVIP

第 47 卷 第 5 期 2023 年 3 月 10 日 Vol . 47 No . 5 Mar . 10 ，2023 DOI ： 10. 7500/AEPS20220803002 双碳目标下新型电力系统风险评述 ：特征 、指标及评估方法 胡 博，谢开贵，邵常政，潘聪聪，林铖嵘，赵宇生 （输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学），重庆市 400044 ） 摘要 ：“碳达峰∙碳中和”目标下，中国将建立以风、光等新能源为主体的新型电力系统。随着能源 结构和系统形态的改变，电力系统供需双侧的不确定性将显著增强，供需失配等系统风险将愈发突 出。准确评估系统风险水平对新型电力系统的规划和运行都具有重要意义。文中分析了新型电力 系统的典型风险特征，论述了一套适用于新型电力系统的风险评估理论体系。首先，梳理了描述系 统风险的三级风险指标体系，涵盖了供需失配的上行和下行风险以及碳排放相关的风险；然后，总 结了体现新型电力系统风险特征的风险评估方法，在状态产生环节刻画多源风险因素，在状态分析 环节计算多级风险指标；最后，探讨了与风险评估有机融合的系统薄弱环节辨识方法，为风险预控 提供量化决策依据。 关键词 ：新型电力系统；研究框架；风险；指标体系；风险评估；薄弱环节辨识 0 引言 的研究已经相对成熟。这些方法主要基于元件停运 模型、负荷模型和潮流计算模型，分析系统不同故障 为应对环境和气候问题，大力发展风能、太阳能 状态下的失负荷后果，进而表征系统按照可接受的 等新能源成为世界各国制定能源政策、推进能源清 质量标准和所需数量不间断地向用户供应电力和电 洁转型的普遍选择。2021 年3 月，国家中央财经领 能量的能力。需要强调的是，相较于传统电力系统， 导小组第九次会议明确提出将“碳达峰∙碳中和”纳 新型电力系统形态发生重大变化，风险产生机理和 入生态文明建设总体布局，构建以新能源为主体的 ［1 ］ 风险特征也相应改变，传统电力系统风险分析方法 新型电力系统 。 难以适用。具体表现为： 新型电力系统范式下，供给侧将由风电/光伏等 ［2-4 ］ 1 ）传统风险评估主要针对元件故障等随机不确 具有显著不确定性的新能源发电主导 ；需求侧中 定性；新型电力系统风险因素更加多源化，涉及隶属 可响应负荷的比例将显著增加，受用户响应行为等 ［5-7 ］ 认知不确定性和决策依赖不确定性范畴的风险 因素的影响，需求侧不确定性显著增强 。因此， 因素。 在新型电力系统中，将出现“源荷双侧不确定性愈发 2 ）传统风险评估指标体系主要关注切负荷风 显著”的情景，系统供需平衡由“确定性的供给侧调 险，相对单一；新型电力系统风险表现形式更加多样 控资源应对不确定性负荷”转变为“不确定性的供给 化，需要同时考虑供需失衡的上行风险和下行风险 侧资源与不确定性的需求侧资源动态匹配”，这将使 以及碳排放等相关风险。 得系统运行和风险控制面临严峻挑战。