新能源接入对西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定性影响分析

西北地区新能源接入主要受西北—新疆联网通道输电能力的影响和限制,为合理规划发展西北地区新能源,对新能源接入与西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定性进行了研究。采用PSD-BPA机电暂态仿真程序,分析了新疆哈密地区风电、甘肃河西走廊地区风电、甘肃金昌等地光伏电源以及青海柴达木地区光伏电源接入后,对西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定性的影响。结果表明:哈密风电接入规模及风电机组控制方式对西北—新疆联网通道输电能力的影响不大,但哈密风电接入会降低系统的安全稳定水平;而甘肃风电及光伏电源的接入有利于西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定水平的提高;青海地区光伏电源的接入会使西北—新疆联网通道输电能力下降,且使西北—新疆联网第一通道安全稳定性下降,但会使总的新能源接入规模得到大幅提高。根据分析结果,建议合理发展青海、甘肃光伏电源规模,并注意发展比例。同时,在发展大规模风电及光伏电源的同时,应注意西北—新疆联网通道安全稳定控制措施的合理制定。     

大规模风电接入下的河西走廊远距离大容量输电

为了保证电网的运行安全,在西北、新疆电网联网的条件下,对河西走廊远距离大容量输电问题进行了数字仿真研究,着重分析了河西走廊在风电大规模接入情况下的输电能力及相关敏感因素的影响;同时,为保证电能的顺利送出,还从系统正常运行和故障状态两个层面,就其中矛盾较为突出的风电波动带来的电压无功控制以及严重故障下的安全控制措施配置等问题进行了探讨。研究结果表明:线路串补、线路类型、河西通道开机方式以及电力系统稳定器(PSS)等都对河西750kV线路的输电能力有一定的影响;同时在风电投运后,风电带来的系统电压大幅波动以及系统安全控制措施配置方面的困难都将对系统的安全稳定运行带来新的挑战。针对上述问题,给出了提高通道输电能力和保证系统正常运行的初步措施和建议。     

疆电与河西风电外送对西北电网网损影响

新疆与西北750 kV联网工程、甘肃千万kW级风电一期外送工程建成投运以及直流外送能力的大幅提升,对西北电网跨区跨省交易网损分摊机制提出了新的要求。对国内外电力市场及西北电网的网损分摊机制进行了归纳研究;计算分析了新疆电力外送及河西风电大规模上网对西北电网网损的影响;定义了交易功率的额外平均网损系数,验证了此系数应用于转运网损分摊的合理性;对西北电网网损管理在疆电与河西风电外送情况下面临的新问题提出了有益的补充办法。     

风电大规模集中并网下无功补偿计算

电力系统的安全稳定运行很大程度上受无功补偿和无功平衡的影响。针对甘肃河西地区风电场集中并网导致局域电网电压剧烈变化的现状,在甘肃河西地区风电场无功补偿现状的基础上,在电力系统综合分析程序(PSASP)中对大规模风电接入电网后安全稳定性进行了计算,根据计算结果对实际风电场无功补偿容量及运行效果进行了研究,对建议运行方式和不建议运行方式进行了讨论,提出了风电接入电网后稳定水平提高的建议和措施。     

西北750kV电网发展规划若干问题探讨

介绍了“十一五”前后至2015年西北750?kV电网发展的主要目标：建设覆盖五省（区）的750?kV主干网架、实现新疆与陕甘青宁750?kV同步联网、实现西北电网与西藏联网、不断推进西北外送电通道建设并扩大外送电规模,以及750?kV电网“十二五”规划最新进展。探讨了西北电力外送、西北与新疆联网、风电大规模送出、甘肃至宁夏和甘肃至青海第二回输电通道规划、电磁环网解环以及规划与运行校核标准不统一等当前西北电网发展规划中的重点、难点问题,并提出了相关建议。     

千万千瓦级风电基地集中接入条件下风机涉网特性对电网安全稳定运行的影响

中国第一个千万千瓦级酒泉风电基地已初具规模,首次实现了风电"分散接入分散消纳"向"集中接入规模外送"发展模式转化的历史性跨越,但风电因其有别于常规电源的涉网特性,不能满足电网恶劣工况下运行控制的需要,给电网带来了巨大的安全风险。结合西北电网酒泉风电基地的发展、运行现状,深入分析了目前大规模风电集中并网后电网存在的问题;提出了"多次穿越、零电压穿越、高电压穿越、暂态无功电压支持以及有功、无功优化控制方案"等适用于大规模风电集中并网的关键技术创新要求,以及相应提升风机涉网性能的建议措施,初步探讨了风电基地由"集中接入分散控制"向"集中接入集中控制"模式转变的运行控制思路。     

西北电网风电调度运行管理研究

介绍了西北电网的风电场现状、规划容量及接入情况,阐述了大规模风电场接入对西北电网调频、调峰、稳定性及无功调节等各方面安全运行带来的影响,分析研究了大量风电场集中投运对发电计划编制、调度运行控制、电力市场交易模式、并网运行管理所提出的新要求,最后提出了加快750骨干网架建设、提高对风电的监控能力及调度技术支撑手段、探索电量交易模式及消纳机制、加强风电并网运行管理等解决方案和应对策略,确保西北风电与电网实现协调、有序的发展。     

风电集中接入对电网影响分析

以某地区电网风电集中接入的实际工程为例,主要分析风电接入对系统稳定性影响问题并提出相应的解决措施.文中研究了风电场整体与电网的相互作用,采用一台容量与风电场容量相等的等值风电机组模型进行仿真计算,风机模型采用异步电机模型.通过仿真结果分析指出了风电场接入容量与电力系统电压稳定性及功角暂态稳定性的关系,以及提高地区电网电...     

风电接入对西北电网辅助服务的影响

针对风电接入西北电网后对系统辅助服务的影响进行研究,分析风电对自动发电控制(AGC)、调峰和备用的影响.得到风电场的风速分布及风速功率曲线后,采用滚动平均法分析风电出力曲线变化特征及风电波动增加的调峰容量.综合考虑风电出力与负荷容量这2个随机变量相互作用,依据系统可靠性不变的思路估算风电接入后的备用容量,并采用经验公式估算AGC容量.西北电网的实际测算结果显示,风电接入后需要增加较多的辅助服务容量,但是通过整个区域联合调度可降低其影响.     

大规模新能源基地对疆电外送影响研究

随着新疆与西北电网750千伏交流联网,±800千伏天中直流(哈郑直流)的建成投运,新疆电网形成"四交、一直"疆电外送通道,电网进入了特高压交直流混合运行的新时期。然而新疆幅员辽阔,独特的能源分布、地理结构、绿洲经济形成了大规模风电、光伏新能源基地,自备电厂、高载能用户的大量密集扎堆无序接入,增加了电网的控制难度,若电网风险控制不当,将蔓延影响了疆电外送,电网安全稳定运行面临较多问题,安全风险较大。本文按照安全稳定导则、安全稳定控制导则的有关标准,结合新疆电网运行情况,对新疆大规模新能源基地对疆电外送的影响进行分析,并提出对策与建议。     

风力发电系统网侧逆变器双闭环控制策略研究

针对风力发电系统经过并网逆变器与外部电网连接时,系统向电网输送的电能必须满足电网的电压和频率要求。在分析系统变流器的数学模型基础上,对网侧逆变器提出了一种基于无功电压调节的电压电流双闭环控制策略,通过调节无功实现系统母线电压幅值稳定,也实现了系统有功无功解耦控制,且输出电流谐波含量少,使系统向电网输送稳定、恒频率的电能。经过仿真分析,在负载变化情况下系统可实现稳定控制及具有良好的电流鲁棒性,有效验证该控制策略的可行性和准确性,对风力发电并网技术研究具有一定的实用价值。     

风力发电并网控制系统的实验研究

风能是清洁的可再生能源,风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式.介绍了一种利用永磁同步发电机获得风能,并通过AC/DC/AC方式将电能输入电网的小容量风力发电并网模式.根据这种风力发电并网模式搭建的实验平台通过整流、直流斩波升压和逆变3部分将风力发电机输出的电能送入三相电网.该实验平台以永磁同步发电机的输出为模型,对并网电压、电流的谐波、相位、功率因数等参数进行实验分析.电能质量符合并网要求.     

风电接入对滇西北电网的暂态稳定影响研究

建立了含有风电场的电力系统大扰动稳定数学模型,通过微分方程和代数方程的迭代计算,完成大规模风电场接入后电力系统的大扰动稳定计算分析,并结合高渗透率风电的云南西北电网,结果表明：应限制滇西北电网的风电出力或者将水电机组停机来消纳风电,双馈风电场接入提高了系统的暂态稳定性,双馈机组在暂态过程中能提供无功支持,有利于电网的恢复,而异步风机在暂态过程中由于机端电压过低被切除,大扰动后的系统阻尼比符合南网的标准。     

不同控制策略下风电场接入地区电网的稳态分析

对采用不同控制策略的风电场接入系统进行稳态分析,将风电场输出功率随风速变化的间歇性和波动性扰动对所接入地区电网的影响离散化为多个稳态潮流计算,并通过绘制不同控制策略下风电场公共接入点、地区电网电压中枢点、重要变电站的PV曲线、网损曲线,分析风电场接入后地区电网的电压及网损变化,最后对采用不同控制策略的风电场最大接入容量进行分析。     

风电接入对地区电网潮流及稳定的影响

对大规模风电接入电网将严重影响系统的稳态运行和动态特性的问题,结合风电特性,以某一实际风电场接入地区电网为例,计算和分析了某一片区电网中不同风电出力（0％、50％、100％）时各变电站的潮流和电压的变化情况,探讨和分析了当风场均为恒速恒频发电系统和等容量的火电厂两种情况时对系统功角稳定性影响。     

定子双绕组感应电机风力发电系统的低电压穿越特性分析

通过发电机控制绕组侧的励磁变换器灵活调节系统所需的励磁无功功率,定子双绕组感应电机(DWIG)风力发电系统可在宽风速范围内输出稳定的高压直流,无需增加升压变换器即可并网运行,并且系统的控制策略有助于提高系统对电压跌落等故障的穿越能力。文中通过构建并网型DWIG风力发电系统的Simulink仿真模型,对系统运行在各种功率因数状态下的跌落特性及跌落期间对电网的无功功率支持进行全面仿真。结果证明,无需增加额外的卸载单元,DWIG风力发电系统即可实现较强的低电压穿越能力,在不同功率因数下均能稳定安全运行,且能在电压跌落故障期间提供一定的无功功率支持。     

大型风电场接入输电网的系统稳定性研究

以甘肃省河西电网主网及安西地区风电场为对象,通过Matlab/simulink对系统进行建模,研究了该大型恒速恒频风电场在已有并网容量下对电网静态稳定性和暂态稳定性的影响,对接入极限穿透容量下的系统进行了暂态稳定性分析,对该系统的低电压穿越能力进行了测试。在仿真分析的基础上,提出了改进方案。     

并网型风电场无功补偿问题的探讨

为解决风电场并网运行存在的电压稳定问题,通过对风电机组无功电压特性的研究,提出了风电场无功补偿容量的不同计算方法。结合风电场无功需求的特点,确定并分析了带有FC的TCR型无功补偿器(SVC)的原理及特性,并利用MATLAB/Simulink软件搭建了风电场接入电网后的仿真模型。针对风电系统中经常出现的联络线短路故障和风电场风速扰动,通过仿真计算表明SVC能够在常见的扰动下提供动态的电压支撑,能有效地提高风电场的稳定性,降低风电功率波动对电网电压的影响,改善系统的运行性能。     

近海风电场接入对地区电网电压的影响和允许接入规模

近海风电场接入本地电源支撑不足的地区配电网时,风电出力波动引起的系统电压波动将是主要制约条件。文中研究近海风电场接入对地区电网电压波动的影响。首先,针对风电场定功率因数和定电压两种无功控制模式,推导了风电功率波动与接入点电压波动的量化关系。在此基础上,基于电压允许波动范围约束,建立了风电接入规模与节点短路容量的函数关系。在PSCAD/EMTDC中搭建近海风电场并网系统模型,对不同系统短路容量下风电场的最大并网容量进行了仿真测试,并与理论推导进行对照。最后通过珠海桂山风电场实际工程的仿真测算验证了模型的有效性。     

一种三相电压升高跌落植测及其软件实现方法

随着风电场规模越来越大,风力发电总装机容量占电网的比例越来越大,尤其在局部地区,风电的质量直接影响到电网的质量,其中,低电压穿越和高电压穿越能力是考核风力发电的一个重要指标。而快速判断电压跌落或者升高是制定应对策略的关键。本文结合现有的判断方法提出一种新的判断思想,并且根据该思想提出软件实现方法。