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多目标输电扩展:海上风电并网案例研究

系统与控制 2024-04-23 v3 系统与控制

摘要

尽管美国和全球设有雄心勃勃的海上风电目标,海上电网规划指导仍明显匮乏,这与成熟完善的陆上电网框架形成对比。这一缺口,加之海上风电及其他清洁能源资源在陆上电网中渗透率的不断提升,凸显出对协调规划框架的迫切需求。我们的论文描述了一个多目标、多阶段的发电、储能与输电扩展规划模型,以促进海上风电大规模高效且具韧性的接纳。认识到监管强调且在某些情况下要求考虑外部性,该模型明确计入负外部性:温室气体排放与局地排放引发的空气污染。利用 8 区 ISO-NE 测试系统与 9 区 PJM 测试系统,我们探究了电网扩展的敏感性,例如优化互联点(POIs)相对于固定 POIs 的影响、负外部性,以及由海上风电并网导致的极端运行情景的考量。结果表明,计入负外部性需要前期对清洁发电与储能的更大投资(由较低的预期运营成本所平衡)。优化 POIs 可显著重塑海上拓扑或 POIs,并降低总成本。最后,计入极端运行情景通常导致更高运营成本,且有时可能改变陆上线路投资。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.09563,
  title  = {Multi-Objective Transmission Expansion: An Offshore Wind Power Integration Case Study},
  author = {Saroj Khanal and Christoph Graf and Zhirui Liang and Yury Dvorkin and Burçin Ünel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.09563},
  year   = {2024}
}