Multi-timescale Balancing Method for Power Systems Considering Renewable Energy Accommodation and Power Supply Support

FENG Songjie; WEI Wei

doi:10.7500/AEPS20231228005

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Multi-timescale Balancing Method for Power Systems Considering Renewable Energy Accommodation and Power Supply Support

Risk Assessment of Electricity Power Balance and Improvement of Power Protection Capability of New Power System Under Extreme Weather Conditions | 更新时间：2025-06-16

- Multi-timescale Balancing Method for Power Systems Considering Renewable Energy Accommodation and Power Supply Support
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 4, Pages: 128-140(2025)
- 作者机构：
  
  1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084
  2.新型电力系统运行与控制全国重点实验室，北京市 100084
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2021YFB2400701);State Grid Corporation of China(5419-202199514A-0-5-ZN)
- DOI：10.7500/AEPS20231228005
  CLC：
- Received：28 December 2023，
  
  Revised：2024-09-11，
  
  Published Online：07 January 2025，
  
  Published：25 February 2025
- 稿件说明：
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冯松杰,魏韡.考虑新能源消纳和电力保供的电力系统多时间尺度平衡方法[J].电力系统自动化,2025,49(4):128-140.

FENG Songjie,WEI Wei.Multi-timescale Balancing Method for Power Systems Considering Renewable Energy Accommodation and Power Supply Support[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(4):128-140.
冯松杰,魏韡.考虑新能源消纳和电力保供的电力系统多时间尺度平衡方法[J].电力系统自动化,2025,49(4):128-140. DOI： 10.7500/AEPS20231228005.

FENG Songjie,WEI Wei.Multi-timescale Balancing Method for Power Systems Considering Renewable Energy Accommodation and Power Supply Support[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(4):128-140. DOI： 10.7500/AEPS20231228005.

摘要

随着可再生能源接入比例持续升高，传统火电逐渐被取代，以有限灵活性确保常规条件下日内调峰和不利气象条件下负荷保供是新型电力系统安全运行的基础。基于此，提出了一种考虑新能源消纳和电力保供的电力系统多时间尺度平衡方法。首先，计算若干年度净负荷场景中长时储能最优调度曲线，并将其作为运行经验。然后，在周前阶段，根据新能源电量预测判断是否为不利气象条件，并针对不利气象条件设计了电力保供策略，针对常规运行条件设计了基于灵活性区间的日前-日内-实时协调运行策略。所提方法无需新能源精确出力曲线预测，可以实现从年度到实时调度等多时间尺度调度的有机配合以及长、短时储能和常规机组的多源协调。最后，参考某区域电网数据进行算例分析并与传统滚动优化方法进行对比，验证了所提方法的优势和保供策略的有效性。

Abstract

As the proportion of the renewable energy access continues to increase

traditional thermal power is gradually replaced. Ensuring daily peak regulation under conventional conditions and power supply support under adverse weather conditions with limited flexibility is the basis for the safe operation of new power systems. On this basis

a multi-timescale balancing method for power systems considering renewable energy accommodation and power supply support is proposed. Firstly

the optimal scheduling curve of long-term energy storage in several year-round net load scenarios is calculated and taken as the operation experience. Then

in the week-ahead stage

according to the renewable energy power prediction to determine whether it is adverse weather conditions

the power supply support strategy is designed for adverse weather conditions

and a flexibility-based scheduling strategy collaborating day-ahead

intra-day and real-time stages is designed for conventional scenarios. The proposed method does not require the accurate output curve prediction of the renewable energy

and can realize the organic coordination of multi-time scale scheduling from year-round to real-time scheduling

as well as the multi-source coordination of long-term and short-term energy storage and conventional units. Finally

a numerical case is given with reference to a regional power grid data and compared with the traditional rolling optimization method to verify the advantages of the proposed method and the effectiveness of the power supply support strategy.

关键词

Keywords

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