考虑稳态频率约束的含大规模风电电力系统机组组合研究

风电的大规模接入给电力系统运行带来了新的挑战。随着风功率的渗透率逐渐增加,由风功率预测误差带来的不平衡功率将导致频率波动量的增加。含风电电力系统的机组组合问题往往没有考虑系统的安全约束,尤其是频率安全约束,而频率安全约束将直接影响发电计划的可行性。搭建考虑稳态频率约束的含大规模风电机组组合优化模型,并采用CPLEX优化软件来进行求解,从而得到系统常规机组发电成本最小。最后,以小规模电网算例对所提方法进行测试,将测试结果与传统的考虑频率约束的机组组合方案进行比较,验证了该方法的有效性与优越性。     

地区电网接纳风电能力的分析计算

地区电网风电规模达到一定比例后,由于地区电网鲁棒性不够、可调用的灵活性电源不足,并且电网规划滞后,导致电网接纳能力严重不足.在考虑风电同时率和反调峰率的基础上,建立了基于调峰平衡约束的风电接纳能力计算方法.根据电网功率平衡约束计算出电网调峰容量,然后综合分析地区电网常规机组可参与调峰的范围和当地负荷特性与外界电网功率的交换值,并结合风电同时率与反调峰率统计分析计算出地区风电接纳能力.通过某地区风电场的算例证明了该计算方法的准确性和有效性,对风资源丰富地区电网合理发展研究具有一定的价值.     

用拉格朗日松弛法求解概率备用解析表达的机组组合

由于电力系统运行中存在不确定性，因此在机组组合中有必要考虑机组投运风险水平的限制.但机组投运风险水平与机组强迫停运容量呈离散型的分布关系，因而难以与拉格朗日松弛法的机组组合算法有机结合.就这一问题，在前人研究的基础上，对系统投运风险曲线的两种拟合形式，即高斯函数和指数函数，进行分析和研究，发现前者精度较后者明显提高.在此基础上，将投运风险度约束以解析表达的方式引入机组组合的拉格朗日松弛法中，有机一体的完成了概率备用约束的机组组合问题，实现真正意义上的优化.     

考虑风电综合利用指标约束的输电规划模型

风电的大规模并网,对输电网的影响不容忽视.考虑风电出力的随机性及不可控性,建立风电机组发电功率评估模型,计算风电发电功率的期望值;引入风电综合利用指标,统筹风电利用及输电规划成本二者之间的矛盾;建立考虑风电综合利用指标约束的输电规划模型.以18节点系统为例,时比分析传统输电规划模型与考虑风电综合利用指标约束的输电规划模...     

风电运行风险与备用协调优化的调度方法

风电功率的预测误差体现了风电的随机性,风电的波动性描述了风电出力在指定时空尺度上的逐点变化特性。针对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,通过对风电的随机性、波动性分析应对,建立风电备用需求新模型。根据风电备用需求与系统运行备用之间的关联关系,定义了风电运行风险,并在此基础上构建了风电运行风险与备用协调优化的调度模型,在模型中采用惩罚的方式对因系统为风电提供的运行备用不足所造成的失负荷成本和风能浪费成本加以考虑。通过修订后的IEEE 6节点和118节点系统算例的仿真计算,验证了模型的正确性和有效性,为更大限度、更经济、更安全的利用风电功率提供了一种决策支持。     

抽水蓄能电站对山东电网风电接纳能力的影响

将抽水蓄能机组纳入机组组合问题当中,据此建立了含风电与抽水蓄能电站的系统优化运行模型。以山东电网实际系统为例,根据机组组合的结果分析了不同季节典型日下抽水蓄能电站对于风电接入电网各项指标的影响。结果表明,当风电容量较小时,抽水蓄能电站的作用不明显;只有当风电容量超出系统的接纳能力出现弃风以后,抽水蓄能电站的作用才得以体现出来,风电并网的各项指标随抽水蓄能电站容量的增加有明显的改善。     

调峰能力对风电并网的影响

研究电网风电接纳能力,首先要研究风电出力与负荷的相关性和风电并入电网对电网调峰能力的影响.通过计算风电容量因数和负荷功率的相关系数,考察风电的反调峰特性.通过对山东电网的分析,冬季风电的反调峰特性最为严重;等效负荷峰谷差率不仅与相关系数有关,还与风电容量因数均值有关,且春季峰谷差率增加百分点最大,风电并网增加了电网的调峰压力;在夜间低负荷而风电出力增加时段,常规机组出力已经处于较低水平,当达到调节范围的下限,富余的风电不能接入,常规机组的最低出力约束成为限制风电并网的最主要因素.     

用拉格朗日松弛法求解概率备用解析表达的机组组合

由于电力系统运行中存在不确定性，因此在机组组合中有必要考虑机组投运风险水平的限制．但机组投运风险水平与机组强迫停运容量呈离散型的分布关系，因而难以与拉格朗日松弛法的机组组合算法有机结合．就这一问题，在前人研究的基础上，对系统投运风险曲线的两种拟合形式，即高斯函数和指数函数，进行分析和研究，发现前者精度较后者明显提高．在此基础上，将投运风险度约束以解析表达的方式引入机组组合的拉格朗日松弛法中，有机一体的完成了概率备用约束的机组组合问题，实现真正意义上的优化．     

综合考虑风电及负荷不确定性影响的电力系统经济调度

提出一种考虑风电出力和负荷不确定性的电力系统经济调度新方法.通过风速威布尔参数预测,在机组组合经济调度模型的功率平衡约束中考虑风电和负荷不确定性;提出一种利用个体间交叉、变异、复制与在子种群间移民思想和初始种群区间化的改进遗传算法对模型进行求解;综合研究风电不确定性、穿透水平和负荷不确定性对电力系统常规火电机组经济调度的影响。一个包含4台常规火电机组和1台等值风电机组的算例系统测试结果验证了所提模型和算法的有效性.     

抽水蓄能在风力发电中的应用研究

抽水蓄能电站具有优良的调峰填谷能力,能够有效解决电力系统接入风电容量超过一定比例后引起的调峰及弃风问题.详细介绍了应用在风力发电中的抽水蓄能电站的系统构成及其基本原理,综合考虑发电效率问题,推导出抽水蓄能机组容量规划的计算方法,并针对某一抽水蓄能电站的容量进行设计.     

基于FILTERSIM算法的风力发电功率预测

由于风力发电受天气条件的影响,所以其输出功率难以预测。将风力发电功率与气象数据依据一定的排列规则整理为三维图像,通过FILTERSIM算法对训练数据图像降维并提取其特征,然后在已知的气象数据组成的验证点集上预测风力发电功率。试验结果与验证数据的对比表明,该方法能有效预测风电的发电功率。     

火电机组参与风光消纳关键问题分析

随着环境压力的增大和可持续性发展的需要,越来越多的可再生能源引入了电力行业,引起了我国电力结构的巨大变化,对电力调峰提出了更高的要求。本文分析了近年来我国电网用电和供电发展变化的趋势和现状,介绍了深度调峰火电机组的灵活性改造技术。分析了在现行辅助电力市场规则下,推广火电机组灵活性改造技术的难点,提出了火电厂、电网公司和政府的改进建议,为电网消纳更多风能、太阳能等可再生能源发电,促进电源结构的改善提供参考。     

火电机组参与风光消纳的问题分析及建议

随着环境压力的增大和可持续性发展的需要,越来越多的可再生能源引入了电力行业,引起了我国电力结构的巨大变化,对电力调峰提出了更高的要求。分析了近年来我国电网供电和用电发展变化的趋势和现状,介绍了深度调峰火电机组的灵活性改造技术。分析了在现行辅助电力市场规则下,推广火电机组灵活性改造技术的难点;对火电厂、电网公司和政府提出了改进建议。这为电网消纳更多风能、太阳能等可再生能源发电,促进电源结构的改善提供参考。     

风力发电行星齿轮传动基本构件的有限元分析

行星齿轮传动是风电增速器中应用最为广泛的一种传动形式。由于风电机齿轮箱工作在高原、海滩等常年风速比较大的极端恶劣的环境下,风电机易受突变载荷冲击作用,一旦其中的某一部分发生故障,诊断与维修十分困难,而且维修费用昂贵。本文以功率为3兆瓦的风力发电机增速箱为例,对其行星齿轮传动的基本构件运用ANSYS进行有限元分析,验证它们是否达到可靠性设计要求。     

含电极式电锅炉的地区电网电源侧综合效益分析

为了研究提升地区电网风电消纳能力后的综合效益情况,兼顾现行的电力调峰辅助服务交易规则,建立基于熵权法的地区电网综合效益的综合评价指标。综合考虑风电功率的不确定性和有偿调峰辅助服务费用等因素,基于整体模型法建立地区电网综合效益的评估模型。采用算例试验对所提模型进行仿真验证,算例结果分析表明,电源侧配置电极式电锅炉方案相较于替代方案可以提高地区电网风电消纳能力,为系统提供充足的灵活性,能够有效提升地区电网电源侧综合效益。     

含电极式电锅炉的地区电网电源侧综合效益分析

为了研究提升地区电网风电消纳能力后的综合效益情况,兼顾现行的电力调峰辅助服务交易规则,建立基于熵权法的地区电网综合效益的综合评价指标。综合考虑风电功率的不确定性和有偿调峰辅助服务费用等因素,基于整体模型法建立地区电网综合效益的评估模型。采用算例试验对所提模型进行仿真验证,算例结果分析表明,电源侧配置电极式电锅炉方案相较于替代方案可以提高地区电网风电消纳能力,为系统提供充足的灵活性,能够有效提升地区电网电源侧综合效益。     

几种常见风力发电机机型的低电压穿越方案

由于风力发电机相对于传统大容量发电机更容易失去稳定运行状态,因此风力发电机并网问题变得非常突出.低电压穿越功能作为风力发电机并网的难点之一,国家能源局对此制定了相应的规范.结合中电投东北新能源发展有限公司已投产的北票项目,对3类常见的风力发电机组的低电压穿越方案进行了分析,并通过试验验证了方案的合理性和可行性.     

几种常见风力发电机机型的低电压穿越方案

由于风力发电机相对于传统大容量发电机更容易失去稳定运行状态,因此风力发电机并网问题变得非常突出.低电压穿越功能作为风力发电机并网的难点之一,国家能源局对此制定了相应的规范.结合中电投东北新能源发展有限公司已投产的北票项目,对3类常见的风力发电机组的低电压穿越方案进行了分析,并通过试验验证了方案的合理性和可行性.     

风电上网电价机制研究

随着能源与环境问题的日益突出,风力发电作为技术最成熟、最具开发条件和商业化前景的新发电方式越来越受到重视。目前国内风电发展仍停留在小规模发展或完全由政府投资的阶段,其中既有技术问题也有政策问题,而最核心的问题之一是风电上网电价的问题。风电上网电价的居高不下导致售电电价高于其他能源类型电价,进而导致风电利用率较低。从国内外风电上网电价机制入手,通过分析影响风电上网电价的自然、经济、技术、政策四个方面的风险因素,提出了基于风险的风电上网电价调整机制和激励电网风电消纳的风电上网补贴机制,并结合案例分析了新机制带来的电网公司、政府、风电厂商、用户各主体利益的变化,为合理制定风电上网电价机制提供了理论支持。     

风光互补发电远程监控系统的设计

能源是人类生存和社会发展的基本要素,风能和太阳能作为清洁的绿色能源,利用风能和太阳能发电可以大大缓解目前的能源危机。由于其能源的特点,风力发电和光伏发电设备都设立在荒漠或山区,使得设备的监控和数据采集困难。介绍了风光互补发电系统的组成,基于组态软件开发了一种远程监控系统,实现了对风光互补发电系统的远程监控。