區域電網多時間尺度電力供需平衡分析技術導則區域電網多時間尺度電力供需平衡分析技術導則目????次目????次 II前????言 I區域電網多時間尺度電力供需平衡分析技術導則 21范圍 22規范性引用文件 23術語和定義 23.1多時間尺度multitimescales 23.2電力供需平衡balanceofpowersupplyanddemand 23.3平衡資源balanceresource 23.4運行模擬operationsimulation 23.5區域電網regionalpowergrid 33.6極端場景extremescenario 33.7不可控電源uncontrollablepowersource 33.8可控電源controllablepowersource 33.9不可控負荷uncontrollableload 33.10可控負荷controllableload 33.11供需平衡規劃supplyanddemandbalanceplanning 34總則 35規劃尺度源荷特性預測和場景生成 35.1不可控電源出力預測 35.2可控電源出力建模 45.3不可控負荷需求預測 45.4可控負荷特性建模 46電網時序生產運行模擬模型構建原則 46.1輸入數據 46.2生產模擬模型構建原則 56.3結果輸出 57基于典型場景的供需平衡規劃原則 57.1基于典型場景的供需平衡分析 57.2基于典型場景的平衡資源優化規劃 58考慮極端場景的規劃方案驗證 68.1極端場景構建 68.2考慮極端場景的規劃方案適應性評價 69技術經濟分析 6區域電網多時間尺度電力供需平衡分析技術導則范圍本標準規定了電網多時間尺度下電力供需平衡規劃的技術原則。本標準適用于能夠獨立開展電力電量平衡的地市、省級或者跨省互聯電網多時間尺度電力供需規劃工作。規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB38755-2019電力系統安全穩定導則GBT38969-2020電力系統技術導則GB/T31464-2022電網運行準則DL/T5631-2021輸電網規劃設計內容深度規定GB/T50293-2014城市電力規劃規范DL/T5729-2016配電網規劃設計技術導則NB/T35071-2015抽水蓄能電站水能規劃設計規范GB/T40607-2021調度側風電或光伏功率預測系統技術要求NB/T10205-2019風電功率預測技術規定GB/T33599-2017光伏發電站并網運行控制規范NB/T32031-2016光伏發電功率預測系統功能規范DL/T1711-2017電網短期和超短期負荷預測技術規范GB/T19963.1-2021風電場接入電力系統技術規定術語和定義下列術語和定義適用于本文件。多時間尺度multitimescales指分析對象電力供需平衡對應的時間范圍，一般有年度、季度、月度、周、日前、日內、小時、15分鐘等。電力供需平衡balanceofpowersupplyanddemand指在給定的時間尺度內，電網源荷雙側資源通過調節自身供給與需求，實現任一時刻的電力供需動態平衡。平衡資源balanceresource指滿足供需平衡的調節資源，一般包括傳統電源、儲能、需求側響應和互聯電網等。運行模擬operationsimulation模擬電力系統運行場景，形成滿足電網安全約束與經濟運行目標的發電計劃，該模型是開展供需平衡的基礎，可采用時序或非時序運行模擬。區域電網regionalpowergrid區域電網指能夠獨立開展電力電量平衡分析的地市、省級或者跨省互聯電網。極端場景extremescenario極端場景指對電力電量平衡分析有較大影響且發生概率較低的場景，比如極端大風、覆冰、霧霾、極端低溫、極端高溫等場景。不可控電源uncontrollablepowersource不可控電源是發電受氣象、資源等不可控因素影響的電源，比如風電、光伏、徑流式水電?？煽仉娫碿ontrollablepowersource可控電源是指發電可以根據需求人為調整的電源，比如煤電、氣電、核電。不可控負荷uncontrollableload不可控負荷是指用電需求不隨激勵信號或電網調度的剛性負荷，比如居民用電、基本生產用電?？煽刎摵蒫ontrollableload可控負荷是指用電需求能夠隨激勵信號或被電網直接調度的柔性負荷，比如需求響應、虛擬電廠。供需平衡規劃supplyanddemandbalanceplanning指給出滿足不同時間尺度電力供需平衡缺口的平衡資源優化配置組合的方法?？倓t4.1供需平衡規劃宜作為電源規劃、電網規劃的組成部分，規劃年限應與電源規劃、電網規劃年限相適應。4.2供需平衡規劃應以需求為導向，遵循技術可行、安全可靠、經濟合理、綠色環保的原則，從全壽命周期角度深化儲能平衡資源成本效益分析。4.3供需平衡規劃應合理確定發展規模、設施布局、建設時序，引導靈活性資源合理布局、有序發展。4.4供需平衡分析應考慮多時間尺度，宜考慮月度、周、日前、日內、實時多個時間尺度。供需平衡分析應在電源、電網、負荷、儲能等現狀分析的基礎上開展，并應充分考慮現有以及規劃期內抽水蓄能、調峰機組、需求響應資源等各種調節資源情況。4.5供需平衡規劃應充分考慮供需協同與靈活互動特性，并協同安全充裕、清潔低碳與經濟高效三方面的目標。規劃尺度源荷特性預測和場景生成不可控電源出力預測5.1.1不可控電源包括風電、光伏、徑流式水電等受氣象、資源影響的電源品類。5.1.2風電、光伏出力預測應參考標準《GB_T40607-2021調度側風電或光伏功率預測系統技術要求》、《NB/T10205-2019風電功率預測技術規定》、《NB/T32031-2016光伏發電功率預測系統功能規范》等，風電、光伏應給出分析時間尺度內的時序出力預測曲線。5.1.3風電、光伏、徑流式水電供給能力曲線應包括點值預測及對應時刻的概率密度函數，可根據歷史預測、實測信息得到。5.1.4水電出力預測應參考標準《NB/T10085-2018水電工程水文預報規范》，給出規劃尺度的來水時序預測曲線，徑流式水電可通過水電出力模型將來水轉化為出力預測。5.1.5風電出力預測應考慮極端大風、覆冰、極端低溫等極端場景；光伏出力預測應考慮霧霾、降雪、極端高溫等極端場景；徑流式水電應考慮持續高溫、干旱、泄洪等極端場景。可控電源出力建模5.2.1可控電源包括煤電、核電、氣電、帶庫容水電、生物質發電、儲能等電源品類。5.2.2應對平衡區域內各類型電源多時間尺度供給能力開展建模分析，煤電、核電、氣電應給出裝機容量、最小出力、爬坡速率、啟停時間、最小開停時間等信息，帶庫容水電應給出來水預測、庫容、安全水位信息，儲能應給出最大充放電功率、儲能容量、最大充放電時長、最大允許充放電深度、充放電效率等信息。5.2.3分析精度要求不高、效率要求高的情況下，可針對火電、水電等機組數量較多的電源形式進行聚合建模。不可控負荷需求預測負荷預測應參考《DLT1711-2017電網短期和超短期負荷預測技術規范》的技術要求，給出規劃尺度內的時序負荷需求曲線，時間分辨率根據電力電量平衡分析需求確定，可采用5分鐘、15分鐘或1小時。平衡分析如果考慮網架需求，應給出各電氣節點的負荷預測結果。負荷預測應考慮區域內分布式光伏、分布式儲能、各類電動汽車充換電設施、5G基站等新型主體接入的影響。負荷預測應考慮極端高溫、低溫、寒潮、臺風等氣象因素的影響。具備數據基礎的條件下，可考慮居民、商業、工業等不同類型用戶特征開展精細化負荷預測?？煽刎摵商匦越？煽刎摵砂钚秃椭笨匦蛢煞N需求側響應類型。針對激勵型需求響應用戶，應給出規劃時段內的時序電價預測曲線和用戶對價格的彈性響應系數等信息；針對直控型需求響應用戶，應給出響應時間、調節深度、調節速率等信息?？煽刎摵蓴盗枯^多時，應采用聚合模型獲得其等效外特性參數。電網時序生產運行模擬模型構建原則輸入數據電網時序生產運行模擬的輸入數據應包括電源、電網、負荷等對象的數據。電源數據應包括規劃時間尺度不可控電源預測出力曲線、不可控電源置信度、備用率、各類電源裝機、爬坡率、出力上下限、運行成本、碳排放等相關參數。電網數據應包括網架結構、互聯通道、線路參數、外部饋入功率等相關參數。負荷數據應包括規劃時間尺度不可控負荷需求預測曲線、可控負荷曲線與可調節范圍、切負荷成本、需求響應激勵等相關參數。生產模擬模型構建原則電網時序生產運行模擬模型應包括優化目標函數、約束條件和求解算法等要素。電網時序生產運行模擬優化目標函數應根據實際需要進行設定，通常可從經濟性、低碳性、安全性、可靠性等維度進行選擇構建。電網時序生產運行模擬約束條件應根據實際需要進行設定，通常包括電力供需平衡、備用約束、機組啟停、機組爬坡、機組出力上下限、儲能荷電狀態、一次能源供給、電網安全等約束。電網時序生產運行模擬求解算法應根據優化問題類型，選擇合適的求解算法或求解器，通過包括內點法、割平面法、牛頓法、啟發式等算法。結果輸出電網時序生產運行模擬輸出結果應包括電源、負荷、儲能等對象的運行信息。電源運行模擬結果應包括各類型電源啟停機狀態、出力曲線、新能源棄電曲線、運行成本、碳排放等數據。負荷運行模擬結果應包括負荷用能曲線、切負荷曲線、可控負荷調節曲線、調節成本、切負荷成本等數據。儲能運行模擬結果應包括儲能充放電功率曲線、SoC曲線、充放電狀態、損耗電量、運行成本等數據?；诘湫蛨鼍暗墓┬杵胶庖巹澰瓌t基于典型場景的供需平衡分析電網多時間尺度供需平衡應按照電力系統安全穩定和經濟運行要求，確保配備的各類型電源提供的容量、電量、調峰容量與電力系統的電力、電量、調峰需求分別達到供需平衡。電網多時間尺度供需平衡應基于時序運行模擬模型，分別針對需要開展的時間尺度進行計算，應給出逐時段電力電量平衡水平的表征指標。對于水電高占比的電網，應根據來水預測情況開展供需平衡分析，應考慮梯級流域水電站的耦合關系、庫容及安全水位約束。對于含有長周期儲能、季節性水電等跨月度調節資源的電網，應采用年度與典型日耦合的電力電量平衡分析方法。可采用切負荷量、棄電量及其占比等指標表征系統的供需平衡能力。基于典型場景的平衡資源優化規劃規劃分析的目標是給出滿足電網多時間尺度供需平衡要求的靈活性資源最優規劃結果，若分析區域面臨供需平衡缺口，應優先考慮通過需求響應、跨區互濟等方式滿足，其次考慮新建調節電源。規劃方案的確定可基于生產模擬模型，通過不同方案比選確定技術經濟最優方案?？紤]到不同時間尺度供需平衡對資源需求不同，其規劃容量確定宜采用日、周、月等不同時間尺度供需平衡容量需求的最大值。調節性資源的選址應與供需調節需求所在區域相匹配?？紤]極端場景的規劃方案驗證極端場景構建極端場景應從電源、電網、負荷等維度進行構建。電源側極端場景主要包括新能源出力極端爬坡事件、長時間低出力、來水極少、一次能源供應不足、極端災害事件導致的機組連鎖故障等場景。電網側極端場景主要包括極端氣象災害事件導致的桿塔傾倒、線路斷裂、多通道連鎖故障等場景。負荷側極端場景主要包括極端氣象導致的異常升高或新型負荷導致的快速波動等場景?？紤]極端場景的規劃方案適應性評價極端場景的規劃方案應從安全性、可靠性、低碳性等維度開展適應性評價。安全性評價應考慮負荷快速大幅波動、新能源出力快速爬升或跌落場景下系統的慣量支撐與頻率穩定水平等指標。可靠性評價應考慮新能源持續低出力或持續高負荷場景下的切負荷量及其占比等指標。低碳性評價應考慮新能源持續高出力或出力快速攀升場景下的清潔能源消納率等指標。如果規劃方案某維度不滿足要求，宜根據實際需求提升該維度的調節資源規劃容量，然后重新進行校驗。技術經濟分析技術經濟分析目的是評估供需平衡規劃方案