新型電力系統(tǒng)規(guī)劃運2025年9月1目錄三、新型電力系統(tǒng)規(guī)劃運行時序生產(chǎn)模擬平臺T2時序生產(chǎn)模擬是全球目前最重要的電力系統(tǒng)規(guī)劃分析方法之一。時序生產(chǎn)模擬通過全年8760小時進行逐時刻仿真，為電力電量平衡分析、調節(jié)能力測算、新能源消納計算等提供量化支持。核心的電力系統(tǒng)資源充裕性評估改進指南：制度WILMAR33關鍵問題二：關鍵問題二：新型電力系統(tǒng)中，煤電向基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性電源并重轉型，新能源可靠替代能力提升，需求響應成為重要調節(jié)手段，“角色”變化需新規(guī)劃分析方法支撐。關鍵問題一：傳統(tǒng)規(guī)劃基于典型方式、典型日開展。新能源隨機性大，電力市場扭曲潮流分布等原因，典型日、典型方式不再典型，需要對系統(tǒng)詳細信息進行挖掘掃描。未來新能源成為主要電量供給電源新能源滲透率不斷增加，火電調峰頂峰作用凸顯未來新能源成為主要電量供給電源新能源滲透率不斷增加，火電調峰頂峰作用凸顯式0.70安全運行邊界容易確定邊界復雜、不確定性強安全運行邊界容易確定4虛擬電廠、需求響應釋放海4虛擬電廠、需求響應釋放海量調節(jié)資源關鍵問題三：大規(guī)模儲能、抽蓄與新能源、傳統(tǒng)機組深度耦合，工作位置相互影響，優(yōu)先次序排序方法難以精確模擬跨季、跨月、跨周調度特性，需要研發(fā)新的規(guī)劃算法內(nèi)核。電網(wǎng)側、用戶側儲能、友好型電站電網(wǎng)側、用戶側儲能、友好型電站儲能根據(jù)需求提供不同調度策略儲能與新能源、傳統(tǒng)電源的工作位儲能與新能源、傳統(tǒng)電源的工作位置相互影響，深度耦合長時儲能等需要實現(xiàn)跨季、跨月、長時儲能等需要實現(xiàn)跨季、跨月、跨周優(yōu)化調度關鍵問題四：電力市場、碳排放市場、輸配電價等多種電力機制引入，影響系統(tǒng)運行方式，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)規(guī)劃方法難以考量，需要進行精準量化模擬分析。電力市場以價格成本為引電力市場以價格成本為引導指定機組工作位置碳排放價格影響機組啟停及碳排放價格影響機組啟停及出力，從而影響風光消納5輸配電價影響跨省跨區(qū)電力5輸配電價影響跨省跨區(qū)電力流規(guī)劃必要性6關鍵問題五：新型電力系統(tǒng)規(guī)劃需要考慮源網(wǎng)協(xié)同，電網(wǎng)輸電通道限額、輸電斷面限額、安全穩(wěn)定極限、跨省跨區(qū)直流運行方式約束等對電源外送、新能源消納有較大影響。網(wǎng)架約束網(wǎng)架約束關鍵斷面限額關鍵斷面限額機組、線路檢修機組、線路檢修關鍵問題六：多方案比較方法難以找到多類型設備的最優(yōu)配比，無法開展復雜最優(yōu)解的求解。通過運籌計算內(nèi)核可以直接得出多維空間的最優(yōu)解。Y軸：電量平衡…關鍵問題七：針對大區(qū)多子系統(tǒng)算例，需要統(tǒng)籌考慮區(qū)域總平衡和各子系統(tǒng)自平衡，實現(xiàn)跨區(qū)互濟協(xié)調調度，達到各分區(qū)最優(yōu)調度。A：-100關鍵問題八：對多分區(qū)電力流互濟進行優(yōu)化，綜合考慮區(qū)域間供電優(yōu)先級、限額、供需、協(xié)議電量及輸配電價成本等因素，實現(xiàn)多區(qū)域科學互濟。789負荷曲線A結果A新能源曲線A負荷曲線A結果A時序運行模擬負荷曲線B新能源曲線B結果B時序運行模擬負荷曲線B新能源曲線B如何才能算得準？（二）時序生產(chǎn)模擬計算迫切需要解決的問題我國電力系統(tǒng)規(guī)模大、設備多、運行規(guī)則復雜，其建模過程往往耗時長、計算資源占某典型省級電網(wǎng)規(guī)模某典型省級電網(wǎng)規(guī)模 全年8760h規(guī)劃模型全年8760h規(guī)劃模型決策變量不等式約束約束條件AxAx≤b模型規(guī)模和精細程度難以提升建模本身耗時過長大量約束導致求解耗時過長（二）時序生產(chǎn)模擬計算迫切需要解決的問題超大規(guī)?；旌险麛?shù)規(guī)劃問題，往往求解耗時極長甚至無解，難以滿足運行分析和優(yōu)化規(guī)劃快速迭代的需要。全年8760h規(guī)劃模型決策變量不等式約束決策變量不等式約束約束條件 新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹2025年1月，新型電力系統(tǒng)融合推演引擎第三代產(chǎn)品TEAP3由華中科技大學與南京圖德科技有限公司TEAP1.X版本TEAP2.X版本新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹儲：多類型儲能、長時儲能TEAP支持大量新型電力系統(tǒng)設備模型儲：多類型儲能、長時儲能~P~P0~P0~P0~P熱損失~SOC~SOC集熱鏡面儲熱罐4.負荷特征曲線長場景生成4.負荷特征曲線長場景生成滾動模擬電力系統(tǒng)全年8760小時運行情況。以全系統(tǒng)成本最低為N-1約束以及靈活性約束，求解小時級機組組合，分析全網(wǎng)逐小時潮流分布情況新能源消納及碳排放分析新能源消納瓶頸量化分析儲能規(guī)劃及影響分析新能源、儲能協(xié)同規(guī)劃關鍵通道建設、區(qū)外來電等影響分析規(guī)劃投資成本棄風、棄光懲罰功率平衡旋轉備用發(fā)電機組上/下爬坡能力發(fā)電機組最小啟停時間發(fā)電機組調峰深度新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹潮流文件雙向交互、方式篩選、N-1短路穩(wěn)定批量掃描。支持與BPA、PSASP、結果校驗潮流文件收斂率達到98%以上PSS/E、電磁仿真等軟件接口（數(shù)據(jù)相互轉換在全時序平衡分析的基礎上開展交流潮流、短結果校驗潮流文件收斂率達到98%以上新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹拼接以最近20年以上的歷史氣象數(shù)據(jù)為依據(jù)，選擇最符合長期氣象規(guī)律(或最極端的)的氣象片段拼接，連接形成氣象“平光/風年、豐光/風年和枯光/風年”降序排序P50-風資源平均年P95-風資源枯年降序排序生成風電、光伏連續(xù)出力時序數(shù)據(jù)新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹新能源邊界生成及結果對比基于典型氣象年的氣象數(shù)據(jù)，結合風電光伏發(fā)電的物理模型，省份風電P50風電P95光伏P50光伏P95云南24752592青海吉林2384兼顧電力與電量的協(xié)同，兼顧風光負荷之間耦合關系新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹系統(tǒng)總成本+懲罰最低minF=cc系統(tǒng)總成本+懲罰最低minF=ccrun+S+R+H+B+P+D+T+L+N構造邊界設定目標混合整數(shù)優(yōu)化求解器負荷持續(xù)時間曲線分段法8760求解u電力平衡、電量平衡統(tǒng)計結果u新能源運行、消納情況u各類型設備利用小時數(shù)情況統(tǒng)計u全網(wǎng)/分區(qū)電網(wǎng)供電盈余統(tǒng)計u電力流運行情況統(tǒng)計系統(tǒng) 電力電量平衡約束系統(tǒng)備用約束源本地燃煤機組燃氣機組核電機組生物質爬坡約束功率約束啟停、利用小時數(shù)約束機組檢修計劃約束水電機組出力功率、庫容容量約束風電、光伏、光熱新能源出力約束、蓄熱罐約束友好型電站出力功率約束外來電跨區(qū)交直電力流省間聯(lián)絡線功率約束網(wǎng)線路斷面集合主變、線路參數(shù)區(qū)內(nèi)直流線路斷面限額約束主變、線路載流約束直流功率約束荷全網(wǎng)節(jié)點負荷、需求響應功率約束、需求響應約束儲抽蓄裝機、庫容儲能裝機、接入點儲能效率約束功率范圍約束容量（庫容）約束新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹 TEAP 新型電力系統(tǒng)融合推演引擎TEAP介紹省級能源電力規(guī)劃中，跨區(qū)跨省邊界的確定對能源規(guī)劃及調度策略有較大影響。傳統(tǒng)多采用歷史曲線倍乘的方法構造。近兩年隨著新能源占比大幅增加，能源結每臺設備獨立建模，有不同的啟停狀態(tài)充分考慮省間互濟，考慮交直流不同的水電、抽蓄、儲能不限制調節(jié)周期，可考慮成本/電價/消納限制/電量限制/必開新版TEAP3.5仿真用時/s東北大區(qū)儲能容量和布點規(guī)劃的意義顯得至關重要。TEAP支持儲能規(guī)劃布局計算，考慮儲能促進新能源步驟二：以降低N-1潮流越限等目標，開展儲能布局步驟一：通過協(xié)同規(guī)劃功能步驟二：以降低N-1潮流越限等目標，開展儲能布局多個分場景協(xié)同考慮，共同作用，效果累加促進新能納系統(tǒng)調峰系統(tǒng)備用輸電通道率系統(tǒng)調頻綜合場景一綜合場景二綜合場景三綜合場景四步驟三：校驗調峰供需與調頻供需儲能容量及布局儲能容量及布局2.儲能不同運行方式對比系統(tǒng)供需保障水平等方面存在較大影響。TEAP支持考慮儲能不同的運行方式計算機結果對比，儲能/抽蓄充放電功率限額保供評價指標保供評價指標消納評價指標儲能/抽蓄日充放電次數(shù)限額儲能/抽蓄日充放電時段限制儲能/抽蓄日充放電時段限制儲能/抽蓄日充放電策略限制2.儲能不同運行方式對比應用算例：通過改變儲能投運狀態(tài)、充放電次數(shù)、最大充放電功率、充放電策略等，從累積缺江蘇新能源消納率95.95%96.08%湖北新能源消納率92.89%94.99%無儲能充放一次3.分地市新能源消納計算調峰約束在進行新能源消納計算時，有以下約束情況可供選擇是否納入考慮進行計算關鍵斷面限額機組、線路檢修為了了解不同地區(qū)新能源的利用情況，TEAP可支持對分地市新能源消納的計算，為各地市合理規(guī)劃能源布局提供數(shù)據(jù)支持。調峰約束在進行新能源消納計算時，有以下約束情況可供選擇是否納入考慮進行計算關鍵斷面限額機組、線路檢修場站級消納率分區(qū)級消納率全省消納率4.新能源消納瓶頸量化分析新能源消瓶頸風光時序數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)地理信息優(yōu)化目標約束條件消納能力新能源消瓶頸風光時序數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)地理信息優(yōu)化目標約束條件消納能力隨著新型電力系統(tǒng)加快構建，新能源隨機出力給電力安全治理帶來了新的挑戰(zhàn)。為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，TEAP提出了電網(wǎng)運行電網(wǎng)運行方式分析校核、風險方式挖掘功能。新能源消納潛在制約因素自身限制自身限制不確定性反調峰特性外部限制外部限制負荷特性5.新能源布點規(guī)劃隨著“雙碳”目標的提出，亟需對新能源的建設規(guī)模和空間布點進行合理規(guī)劃。TEAP可根據(jù)電力現(xiàn)貨市場出清價格和新能源消納率進行新能源布點規(guī)劃。新能源收益=新能源規(guī)劃新能源規(guī)劃新能源消納情況電力現(xiàn)貨市場價格新能源消納情況6.跨區(qū)及嵌入式直流送電曲線制定隨著嵌入式直流并網(wǎng)規(guī)模逐步擴大，新型電力系統(tǒng)運行特性發(fā)生改變，傳統(tǒng)的典型方式分析局限性明顯。TEAP支持跨區(qū)及嵌入式直流送電曲線制定，有效提升斷面輸送能力。直流模型約束條件約束條件遺傳算法歸一季度嵌入式直流曲線歸一季度嵌入式直流曲線7.大基地/綠電直連容量規(guī)劃計算隨著可再生能源基地/綠電直連飛速增長，為保證用電安全和新能源消納，teap開發(fā)了大規(guī)模能源基地容量規(guī)劃計算功能，為能源基地/綠電直連項目優(yōu)化配置提供參考。計算結果風光數(shù)據(jù)生成通道斷面參數(shù)設置計算結果風光數(shù)據(jù)生成風光利用小時數(shù)調整通道斷面限額確定通道利用小時數(shù)風光利用小時數(shù)調整通道斷面限額確定通道利用小時數(shù)給定機組運行優(yōu)先級棄電率指標棄電率指標8.基于精細化時序生產(chǎn)模擬的網(wǎng)損計算傳統(tǒng)網(wǎng)損統(tǒng)計以計量方法為準，計算方法多采用典型方式方法計算網(wǎng)損率，但是該方法無法計算全實際測量0.69%計算結果0.71%邊界設定新能源電量占比風光各自邊界設定新能源電量占比風光各自消納率系統(tǒng)碳排放面對當下新能源的間歇性和不穩(wěn)定性帶給能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性挑戰(zhàn)，電力負荷的多樣化和不確新能源消納率風光各發(fā)電量占比數(shù)設定傳統(tǒng)機組運行成本傳統(tǒng)機組啟停成本傳統(tǒng)機組數(shù)設定傳統(tǒng)機組運行成本傳統(tǒng)機組啟停成本傳統(tǒng)機組建設成本標函新能源運新能源運行及建設成本儲能運行及建設成本實現(xiàn)各實現(xiàn)各關鍵輸儲能以及需求側響應能力的功率優(yōu)待規(guī)劃設備存量設備運行成本建設成本*投運變量運行成本攤銷規(guī)劃投運設備存量設備運行狀態(tài)規(guī)劃投運設備存量設備運行狀態(tài)10.電網(wǎng)運行方式分析校核、風險方式挖掘高比例新能源和電力電子裝置接入電網(wǎng)給電力安全治理帶來了新的挑戰(zhàn)。為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，TEAP提出了電網(wǎng)運行電網(wǎng)運行方式分析校核、風險方式挖掘功能。關鍵最小典型方式篩選負荷最大/小負荷最大/小設備越限率最大設備越限率最大風光出力最小風光出力最小備用缺口最大備用缺口最大爬坡能力不足爬坡能力不足棄風/光最大棄風/光最大…綜合評估指標體系設備越限率設備越限率儲能利用率儲能利用率備用缺口備用缺口爬坡率缺口爬坡率缺口棄風/光率棄風/光率…10.電網(wǎng)運行方式分析校核、風險方式挖掘以華中地區(qū)某省電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)分析方法第第6240-6249第4333小時時第5686小時第699小時11.煤電部署規(guī)劃研究以某省2028年算例為基礎方案，在五個片區(qū)分別配置兩臺1000MW的煤電機組，對比煤電利用小n煤電利用小時數(shù)對比（全省）煤電利用小時數(shù)煤電利用均衡指數(shù)煤電利用小時數(shù)