摘要
在跨区域电力系统中，以可再生能源为主导的电力系统日益受到输电容量有限和电网薄弱地区支撑能力不足的制约。本文提出了一种协调规划方法，用于输电扩展和电网建设中的储能设施规划。该方法采用了两阶段的随机混合整数优化模型：在规划阶段共同确定输电走廊的扩展方案及储能设施的位置和规模；在运行阶段，则根据多种负荷和可再生能源情景，优化常规发电调度、可再生能源的接入、储能的充放电过程以及跨区域电力流动。通过引入规划层面的支持约束和运行层面的支持可用性约束，体现了电网建设型储能设施在电网薄弱地区的结构和运行支持作用。案例研究表明，最优的投资方案结合了关键输电走廊的加固与关键节点处储能设施的部署。与基准方案相比，该协调方案将年度总成本从68.42亿元人民币降至60.78亿元人民币，年度可再生能源剃减量从42.6万兆瓦时减少到12.1万兆瓦时，年度未满足的电力需求从12.8万兆瓦时减少到0.5万兆瓦时，并使电网薄弱地区的规划层面支持裕度从负值转为正值。在高负荷和低可再生能源条件下的额外尾部风险测试进一步表明，该协调方案能够保持较低的未满足电力需求和正的支持裕度。研究结果表明，输电扩展主要改善了跨区域的资源分配，而电网建设型储能则主要提升了当地的支撑能力和运行灵活性。因此，这两种资源在空间和时间维度上表现出显著的互补性。所提出的方法为可再生能源的输送、骨干电网的加固以及电网建设型储能的规划提供了系统的决策支持。
