风电/水电聚合虚拟发电厂的日前调度策略

为充分利用风电等清洁能源,中国西部地区出现了间歇性电源分散式接入高压配网的新形式。为有效管理风电/水电富集区域电网,结合两部制电价提出了虚拟发电厂-外部电网交互策略,以量化风电/水电富集区对外的容量和电量特性;基于区间分析法,量化分析了风电、负荷和来水区间不确定性对虚拟发电厂运行的影响,提出了虚拟发电厂的日前运行策略。最后,结合实际电网算例,验证了调度策略的有效性:在保证计算精度的同时,显著减低了计算的难度;并说明了电价机制和预测技术对虚拟发电厂运行的影响。     

考虑风电并网的电力系统经济调度

风电场输出功率的不确定性使风电并网后电力系统的调度决策面临新的挑战。对风电场输出功率进行预测是消纳大规模风电的基础工作,在此基础上对预测误差进行统计分析和评估,并用于电网调度决策。根据对风电功率不确定性的处理方法不同,将含风电的电力系统调度模型分为确定性模型、模糊模型及不确定性模型。对风电功率不同时间尺度、不同前瞻周期的预测误差进行统计学分析,从而研究不同时间尺度之间调度决策的滚动优化机制,以及不同时间尺度调度决策进行滚动优化时调度与对应时间尺度预测之间相互协调配合的问题。储能、电动汽车等可调度资源能够有效平衡和抑制风电等可再生能源的间歇性和波动性,是实现消纳大规模风电、节能减排、保障电网安全稳定的有效途径。并对以大型火电为主体电源的电网接纳风电的成本效益进行了讨论。     

含风电场的电力系统经济调度研究综述

由于风电具有随机波动特性,大规模风电功率注入电网给电力系统调度运行带来了严峻的考验.分别从建模和求解两个方面阐述并分析了计及风电场的经济调度问题.根据对风速/风电功率不确定特性的不同处理方法,将含风电场的经济调度模型分为确定性建模、模糊建模以及概率建模方法进行论述,并进一步阐明了建模过程中风电引起的备用及风险调度管理问题.对应于优化模型的分类特点,相应地将优化模型的求解方法归结为确定性和不确定性求解方法两大类.最后指出了含有大规模并网风电场的电力系统经济调度问题需要进一步深入开展的工作.     

基于风电极限穿透功率的经济调度优化模型研究

风电出力的时变特性,决定了风电极限穿透功率对大规模风电并网系统的调度策略有重要的影响.在充分体现环境保护和风电特性的火电和风电的运行价格模型基础上,基于风电场极限穿透功率和风电场出力预报可信度,建立了风电并网电力系统经济优化调度模型.基于新疆乌鲁木齐电网对该调度模型进行算例仿真,并采用遗传算法(GA)实现模型求解,结果表明提出的清洁经济调度模型合理、有效.     

基于风电极限穿透功率的经济调度优化模型研究

风电出力的时变特性,决定了风电极限穿透功率对大规模风电并网系统的调度策略有重要的影响.在充分体现环境保护和风电特性的火电和风电的运行价格模型基础上,基于风电场极限穿透功率和风电场出力预报可信度,建立了风电并网电力系统经济优化调度模型.基于新疆乌鲁木齐电网对该调度模型进行算例仿真,并采用遗传算法(GA)实现模型求解,结果...     

虚拟发电厂研究综述

随着新能源智能电网的快速发展,虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)在国内外逐渐受到学术界和工业界的关注。虚拟发电厂打破了传统电力系统中物理上发电厂之间、以及发电和用电侧之间的界限,充分利用网络通信、智能量测、数据处理、智能决策等先进技术手段,有望成为包含大规模新能源电力接入的智能电网技术的支撑框架。该文总结并阐述虚拟发电厂的概念、功能特征、运行控制方式和工程应用情况,详细介绍了国外的2个工程应用项目实例。最后对虚拟发电厂的发展前景,特别是在我国电力系统中新能源大规模安全高效利用可能发挥的重要作用方面进行分析和展望。     

含风电的电力系统调度经济性评价

针对风电并网后不同的电力系统调度策略,以电力系统经济性为目标,构建了包括发电厂经济性和电网经济性在内的电力系统经济性评价指标体系,考虑评价指标特点及评价对象特征,提出熵权-层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)组合定权的逼近理想解的排序方法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS),在不同的风电接入水平下,对弃风量最小调度,传统经济调度,环境经济调度,计及风电成本调度4种典型的含风电的电力系统调度进行经济性评价研究。以10机系统为算例,验证了该评价方法的可行性,从经济性角度为风电调度策略的制定和决策,以及促进风电健康并网提供了参考。     

虚拟电厂下计及分布式风电与储能系统的电力系统优化调度

清洁的可再生能源在电力系统中的渗透率不断提升。随着智能电网技术的发展,越来越多的分布式可再生能源接入电力系统运行。风电是最具商业潜力及发展前景的可再生能源之一。该文提出将分布式风电机组与储能设备构成虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与电力系统运行,并建立了计及虚拟电厂的电力系统优化调度模型。模型中同时考虑了功率及备用容量的优化调度,并利用条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)对系统运行成本进行风险管理。无须对电网的结构进行改变,虚拟电厂更适用于地理聚集程度较低的可再生分布式能源的调度和管理。同时,相较于常规的风电-储能联合运行模式,基于虚拟电厂的分布式可再生能源调度在降低系统风险的同时也提高了系统运行的经济性。     

图书

风电出力时变特性使其在大规模接入电网时遇到很多技术问题,备受业界关注。本书针对风电并网涉及的风力发电机组建模、风电并网电力系统的安全稳定和电能质量分析、风电极限穿透功率、风电优化调度、风电功率预报、风电并网电力系统继电保护和电源规划等方面。     

基于功率跟踪优化的双馈风力发电机组虚拟惯性控制技术

基于电力电子换流器并网的变速恒频风力发电机组对电力系统的惯性几乎没有贡献,这将成为风电场大规模接入电网之后面临的新问题。在分析双馈风电机组运行特性和控制策略的基础上,研究双馈机组的虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出双馈风电机组的虚拟惯性控制策略。该控制策略通过检测电网频率变化来调节最大功率跟踪曲线,从而释放双馈机组"隐藏"的动能,对电网提供动态频率支持。通过对含20%风电装机容量的3机系统的仿真分析,验证该控制策略在系统出现功率不平衡后,能够利用双馈风电机组的虚拟惯量使风电场具备对系统频率快速响应的能力,从而提高了基于双馈风电机组的大规模风电场接入电网后的电力系统频率稳定性。     

基于氢能经济的电网大规模风电消纳模式

为提高大规模风电接入未来电网的风电消纳能力,基于电解制氢技术将氢能经济引入电力系统以期促进弃风消纳。参考虚拟电厂的概念设立虚拟制氢中心,组建由虚拟电厂和虚拟制氢中心构成的虚拟弃风-制氢联合体,在对氢气负荷进行简单分类的基础上,考虑新能源弃电过网费减免政策,建立以典型日运行成本最低为目标的虚拟弃风-制氢联合体经济调度模型。算例结果表明,虚拟弃风-制氢联合体在促进弃风消纳、降低制氢成本和碳排放等方面具有显著效果。     

风电接入对电力系统的影响

研究了大规模风电接入对电力系统的影响。通过对基于双馈感应电机的风电机组进行动态建模以及对包含风电场的电力系统进行仿真计算，研究了风电接入对电网电压及输电线路传输功率的影响、风电场的短路电流贡献及其对电网短路容量的影响和风电接入后电网暂态稳定性的变化。研究结果表明大规模的风电接入可能会使电网出现线路传输功率越限、短路容量增加及电力系统稳定性发生变化等问题。最后针对上述问题提出了相应的改善措施。     

大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策

近年来我国风电快速发展，同时也带来了大规模风电并网的问题。文章主要介绍了大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及其相关技术解决措施，主要包括大规模风电并网对电压的影响及风电场的电压控制问题；大规模风电并网对稳定性的影响及风电机组低电压穿越能力的问题；大规模风电并网对调度运行的影响和风电功率预测的必要性3方面的内容，并针对每一个问题提出了相关的应对策略。     

大规模风电地区电网电压稳定研究综述

风电的快速发展对风电地区电网电压稳定性威胁越来越大,为此,对国内外大规模风电地区电网电压稳定问题进行了综述。介绍了风力发电模型以及风电并网的电压变化计算以及风机的低电压穿越能力和我国对风机的低电压穿越能力的要求,分析影响风电地区电压稳定的因素和风电地区电网电压稳定的方法,并探讨解决大规模风电地区电网的电压稳定的措施。建议应从风力预测、故障时对风电并网点的电压暂态波形研究、风机脱网后的对应策略研究和火电与风电的配合控制电压策略,加强对大规模风电地区电网电压稳定性研究,保障风电地区的电网安全。     

大规模风电集中并网对电力系统安全稳定的影响

随着甘肃酒泉“陆上三峡”10 GW级风电基地一期工程的投产,大规模风电集中并网对电力系统的影响逐步显现,尤其是2011年2月24日以来酒泉风电基地连续发生多次大批机组脱网事故,对电力系统安全稳定运行造成了重大影响.以酒泉风电基地为例,分析了大规模风电集中并网存在的调峰、送出能力、电力消纳、无功电压控制、有功控制和频率稳...     

大规模风力发电机脱网故障模型研究与展望

对大规模风力发电机（以下简称风机）脱网事故进行分析并对故障模型进行综述.比较了常规电厂和风电场的区别,分析总结风机种类及其故障特征,在此基础上探讨风电发展及其并网技术,并对风机低电压穿越能力进行分析.通过研究国内外风电并网技术,对风机脱网事故原因进行分析,阐述了各种风机脱网故障模型的仿真效果,最后针对风机脱网故障模型问题提出总结及展望,认为应加强风电机组电磁暂态通用模型研究.     

大规模风电并网对电力系统的影响

由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击。针对这一问题,阐述了大规模风电并网后对电力系统稳定性、电能质量、电网频率、发电计划与调度、系统备用容量等方面的影响,并提出改善风电并网影响的措施。     

基于调峰能力的陕西电网接纳风电能力分析

随着风电的大规模集中并网,电网调峰能力已成为制约接纳风电的主要因素。文中分析了陕西电网的调峰能力及风电对调峰能力的影响,提出了一种可接纳风电能力的实用计算方法,采用该方法对陕西电网2011年、2012年、2015年3个水平年可接纳风电能力进行了计算分析;并提出了从电网方面入手提高接纳风电能力的措施。