China Science & Technology Overview
油气、地矿、电力设备管理与技术
面向新型电力系统的源网荷储一体化电力平衡策略研究
（中国电建集团海南电力设计研究院有限公司，海南海口 571100）
从总负荷叠加、拟合负荷曲线、电力平衡、电力需求等方面详细分析电力平衡的具体方法，再从多场景电力平衡、110kV电力平衡、10kV电力平衡等方面研究实际案例，旨在为更多电力行业相关单位提供技术指导，加快新型电力系统大规模应用步伐。
关键词：新型电力系统；源网荷储；电力平衡中图分类号：TM73
文献标识码：A
文章编号：1671-20(2023)19-0123-03
摘 要：以新型电力系统为研究对象，简单分析当前电力系统的发展情况，叙述新型电力系统源网荷储一体化电力平衡的价值，
朱明伟
0引言
规模经济建设，可以预见未来全社会对电力资源的品质与考虑到我国现阶段研究重心转移到新型电力系统，可以从升新型电力资源利用效率，保障社会资源的最大化应用。1电力系统的发展现状
我国经济正处于快速发展的重要时期，各地均开展大
果，合理分析源网荷储各种因素，确保源网荷储一体化电力平衡设计内容合理，并以此为基础，完成未来地区电网系统的规划活动。第四，当前使用的电力平衡方法无法有成本，但是也会产生较大的电网运行风险，有必要对现有电力平衡方法进行优化处理。
在开展新型电力系统的源网荷储一体化电力平衡作业究。在投入资源方面，提升投入比例，有效降低电网运行
供应量会提出更高要求，有必要对这方面进行详细分析。效匹配新型电力系统，需要对新型电力系统做更深入的研这方面入手，关注源网荷储一体化电力平衡相关内容，提
新型电力系统的主体内容为新能源，通过逐渐减轻对
化石能源的依赖，提升非化石能源装机容量占比，为光伏、风电等新能源技术应用提供基础条件。碳达峰是我国发与应用，源网荷储一体化的电力平衡内容将会成为新能状态[1]。但是，在开展新型电力系统建设活动时，这种电未来经济发展的重要指标，新能源技术将会得到进一步开源电力系统发展的重要方向。在以往电力平衡分析模式中，主要是在最大负荷时刻下，确保电源、负荷达到平衡力平衡模式将无法满足新能源技术应用的需求，需要采用更为合适的方法，对电力平衡相关内容展开详细分析。可以从拟合曲线角度出发，对管辖区域内的负荷、储能等进行合理分析，明确规划边界内容，进而实现高水平的源网荷储一体化电力平衡。
2面向新型电力系统源网荷储一体化电力平衡的价值
可以将新型电力系统开展源网荷储一体化电力平衡价
时，需要遵循以下几个应用原则：第一，源平衡。需要分析第二，荷平衡。用户使用电力资源，会产生负荷尖峰、低区域每天负荷数据，对电网负荷曲线进行优化处理[2]。第
源侧灵活资源对电网负荷产生的影响，例如高温夏季、低温谷情况，需要详细研究用户端对电网负荷造成的实际影响。第三，储平衡。以新型电力系统建设规划，结合管辖四，源网荷储一体化平衡，在通过源荷储进行负荷的平衡处理后，还需要根据新型电力系统的建设规模，对运行负荷与最大负荷的比例关系进行准确计算，以此达到预期的源网荷储一体化平衡标准。例分析
3.1基本流程
冬季等各种应用场景，需要做好动态化的电力平衡设计。
3面向新型电力系统源网荷储一体化电力平衡的方法与实
值整理为如下内容：第一，开展新型电力系统的全社会面规划活动，其核心内容即为源网荷储电力平衡，是我国电接影响未来地区电网建设规划，会对当地经济建设活动产生直接影响，需要将电力平衡作为经济发展重要组成部分
收稿日期：2023-03-30程，可以从以下几个方面展开相关研究：使用部分电能代替传统负荷，以此形成叠加总负荷的效果，这是最为基础的影响因素。在电网裕度消纳中，电厂需要保持正常的发电出力。需要注意，35kV及以下的变电站不具有强大的调峰功能，新能源电站的发电处理也存在不稳定性。这意味着在净负荷曲线中，如果在扣除电源侧储能后，存在特
对于新型电力系统源网荷储一体化电力平衡的基本流
力系统升级优化的主要方向。第二，电力平衡效果会直认真对待。第三，需要根据新型电力系统运行负荷预测结
作者简介：朱明伟（1983—），女，吉林省吉林人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：智能电网。
2023年10月上 第19期 总第415期
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殊情况，需要通过电网裕度处理，避免出现超载情况。使用的电力资源会受到分时电价的影响，形成相应的自然削峰后的曲线。在电网侧调峰后曲线中，需要展开相应的电投资达到效益平衡，并参考调峰条件。结合必要的激网侧调峰处理，需要保证电力企业在电网侧投资与储能侧励需求，保证削峰值节约电网投资可以和激励费用达到平衡状态，形成相应的平衡曲线。通过主导用电，为整个新型电力系统提供应急保障，参考容载比，满足整个区域的电力供给需求。
3.2新型电力系统的源网荷储一体化电力平衡，可以细分具体方法为总负荷叠加、拟合负荷曲线、多种应用场景电力平衡、分析电力需求等几个部分。
3.2.1总负荷叠加
规负荷曲线进行合理预测，再分析应用新型电力系统后的总负荷叠加需要先对正常工作状态下的管辖区域内常
负荷曲线，最后将两个通过预测获得的负荷曲线进行叠加处理，即可获得管辖区域内的总负荷曲线。总负荷叠加曲线会在每天的管辖区域内的用电高峰匹配。在其他时间段，常规负荷曲11～13时、19～21时产生较大波动，与对稳定的状态。
线+新型电力系统负荷曲线形成的叠加负荷，可以保持相
3.2.2拟合负荷曲线
净负荷曲线。需要对源侧灵活资源进行充分分析，研究其拟合负荷曲线内容可以细分为以下几个部分：第一，对电网负荷产生的影响。比如光伏资源，除夏季、冬季季要分析丰水期、枯水期以及不同季节等因素，做好相应的
节因素，也需要分析晴天、阴天等天气因素；水电能源需电力平衡工作源持续时间相对较短。丰水期拥有大量可以转化成电力资[3]。夏季拥有充足的光伏资源，冬季光伏资源的水资源，枯水期的水资源总量相对较少，应对新能源的发电能力曲线进行可靠收集，再将其与总负荷曲线进行峰后负荷曲线。开展新型电力系统建设活动时，需要通过叠加处理，即可获得管辖区域内的净负荷曲线。第二，削
系统的稳定运行。可以通过在电网侧、用户侧配置足够的合适方法提高新能源转化电力资源的效率，实现新型电力储能，以此达到建设目标。用户侧储能是根据电价高峰操作，进而提升盈利空间。电网侧储能需要供电单位以电值、低谷值的数值差距，在合适时间完成充电、放电循环网负荷真实情况，进行削峰填谷处理，进而达到平衡负荷曲线的预期目标。在进行源网荷储电力平衡操作时，需要将已经获得的净负荷曲线做进一步分析，即以调峰处理为前置条件，将用户侧耗能、电网侧储能数据做拟合化处理，通过叠加作业即可获得电网削峰填谷后的负荷曲线，124
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其外观特征较为平滑。第三，需求响应负荷曲线。需求响应是用户会根据电力市场电力资源的价格信号、激励模式对整个电力市场产生相应的影响。可以根据用户响应方式等做出及时响应，在短时间内完成电力消费模式的改变，的差异，将需求细化为以激励为准的需求响应和以电价中，合理应用用户需求响应，对市场电力资源配置进行合为准的需求响应[4]。将更多新型电力系统应用到实践作业
励需求响应进行有机结合，即可获得相应的平衡曲线。
理调节。将削峰处理后的负荷曲线和源网荷储电力用户激
3.2.3多情景电力平衡种因素影响，这导致在开展电力平衡活动中，会出现部分新能源转化成电力资源的效率会受到天气、季节等多无法有效预测的突发问题，可能会降低电力平衡数据的准确性。为避免出现这种情况，需要对多个应用场景进行合理分析，将电力平衡数据的极端情况，作为各个应用场景中，即使遇到极端情况，也可以达到电力平衡的预设标准。
的电力平衡边界内容，确保在后续的新型电力系统建设过程
3.2.4需要在明确平衡曲线最大负荷值基础上，将其作为计算负电力需求需要考虑以下几种情况电力需求
：第一，变电容量。
荷数据，保证拥有合适的容载比，确认在不同电压等级条件下，电网系统需要的变电容量。第二，输送通道。以平衡曲线最大负荷值作为计算负荷，根据路输送限额，明确对外输出、对内输入的通道数量。第三，
220kV、10kV线中压馈线。将网格负荷总量、分布式电源装机数量作为分析标准，根据平衡曲线最大负荷值计算负荷，再研究网架荷需求的中压馈线实际情况接线方法以及选择的线路输送限额，进而确认满足网格负
3.3实例分析
[5]。
网荷储一体化电力平衡的实例分析内容，并从多场景电力选择某工业生产较为发达的城市作为新型电力系统源
平衡、110kV3.3.1多场景电力平衡
电力平衡、10kV电力平衡几个角度切入。
进行两两组合，分享多场景电力平衡情况。夏季晴天，光伏
对夏天、冬天两个季节以及晴天、阴天两种天气情况
发电主要在白天，而每天电力系统出现的最大负荷时间约在21夏季晴天最大负荷约为时，电储能发电等形式会对最大负荷进行削减。2035年2035季阴天，需要考虑电储能放电等形式对负荷的削减作用，525MW，削减后约为498MW；夏负荷下调至年夏季阴天最大负荷约为525MW。如果将空调系统为5%，最大负荷会降低至500MW，削减后约负荷的削减作用，2035473MW；冬季晴天，需要考虑供暖等形式对尖峰
削减后约为259MW；冬季阴天，空调系统负荷会有所上
年冬季晴天最大负荷约为351MW，
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能充分发挥变电站供电性能，实现管辖区域内的稳定供电，提升供电经济水平[7]。因此，单回10kV线路最大负荷需要以3.46MW作为参考标准，并将10kV线路平均负荷控制在2.5～3.2MW。如果是单回20kV线路，可以以10kV线路负荷的２倍设定线路负荷。在不研究弹性资源的前提下，本研究区域在2035年的10kV电网供电负4结语
升，以5%计算，电储能放电等形式会对尖峰负荷进行削
减，2035年冬季阴天最大负荷约为369MW，削减后约为328MW。通过分析以上数据，可以发现即使对负荷进行削削减，削减后的最大负荷可以控制在498MW左右。
3.3.2 110kV电力平衡
减，夏季负荷仍拥有最大数值，夏季晴天最大负荷会在21
时出现，可以通过集装箱储能的灵活资源，对尖峰负荷进行
可以在负荷预测数据基础上，对110kV电网直供负荷
荷约为392.55MW，需要用到132～159回的10kV线路。领域，在实际应用中需要以现阶段电力系统运行情况为准，设计一套内容详细的电力平衡系统，确保各种策略可新型电力系统打下扎实基础。参考文献
以有效落实，进而提升资源的利用效率，为后续高效应用
新型电力系统源网荷储一体化电力平衡涉及多个专业
进行分析，并合理分析35kV电压等级等因素的影响，对当地110kV公用电网供电负荷进行预测[6]。如果不将灵活电网供电负荷将达到320.92MW。如果通过灵活资源，进资源削峰填谷操作纳入分析内容，在2035年，当地110kV行削峰填谷处理，在2035年，当地110kV电网供电负荷会下降至293.71MW。因此，本研究区域需要增加110kV变电容量约1200MVA。在110kV电力平衡中，最大负荷可灵活资源总负荷为27.2MW。
3.3.3 10kV电力平衡
达526MW，110kV及以上的用户负荷为70MW，35kV及
以下常规电源负荷为0MW，储能发电出力为27.2MW，平衡方法研究[J].光源与照明,2022(12):168-170.
因为本研究区域采用双环网接线网架模式，采用YJV22-
[1] 候媛媛,高小伟.基于K-means聚类的新型电力系统电力电量[2] 刘映尚,王子强,刘春晓,等.新型电力系统电力电量平衡调度问题的思考[J].中国电机工程学报,2023,43(5):1694-1706.
[3] 杨晓雷,阙凌燕,梁梓杨,等.高比例光伏发电对浙江电网电力平[4] 魏国民,何俊,熊凤龙.面向新型电力系统的源网荷储一体化电[5] 张宁,卢静,代红才.源网荷储协调发展下我国电力系统灵活性资源展望[J].中国电力企业管理,2020(16):44-47.平衡方法[J].电工技术,2022(10):132-138.技纵横,2021(21):17-18.
[6] 廖剑波,吴恺琳,刘鹏.面向新型电力系统源网荷储协同的电力[7] 杜钰,符士侃.数字技术赋能新型电力系统建设研究[J].中国科
300的主干电缆。尽管单回10kV线路可以输出6.92MW，衡的影响及应对策略[J].浙江电力,2022,41(11):9-16.为满足线路校验基本需求，需要以主干电缆供电的3.46MW也需要将变电站供电水平纳入平衡处理工作。在110kV变电站投入应用的10～15年，会将容量控制在2×50MVA水平，并采用24个10kV间隔。假设变电站拥有约65%荷需要维持在2.5～3.2MW。这就需要在完成新型电力的长期运行负载，重载设定为80%，即10kV线路平均负系统建设后，将10kV线路平均负荷调整到这个范围，才
最大负荷为准，对单回10kV线路进行平衡处理。除此之外，力平衡方法研究[J].电工技术,2022(18):34-38.
Research on Integrated Power Balance Strategy of Source, Network, Load, and Storage for
New Power Systems
Abstract:This article takes the new power system as the research object, briefly analyzes the current development of the
(Hainan Electric Power Design & Research Institute of Power China Co., Ltd., Haikou Hainan 571100)
ZHU Mingwei
power system, and then describes the value of the integrated power balance of the source, network, load, and storage of the it analyzes the specific methods of power balance in detail, and then studies practical cases from the aspects of multi-relevant units in the power industry and accelerate the large-scale application of new power systems.
Key words:new power system;source network load storage;power balance
scenario power balance, 110kV power balance, and 10kV power balance, It aims to provide technical guidance to more
new power system. From the aspects of total load superposition, fitting load curves, power balance, and power demand,
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