基于相关规划理论的风电最大接入容量计算

大量的风电并网会对电力系统的潮流、电压稳定、经济性能造成一定冲击,确定风力发电的最大接入容量是一个必须解决的问题.首先总结了风电并网的关键约束问题.在此基础上,将风电最大接入容量问题转化为潮流、电压稳定、经济性能等约束条件下的数学优化问题,最终利用基于相关机会规划理论的优化算法求解了风力发电最大接入容量.在39节点标准测试系统中进行了测试,算例分析表明本文提出的方法可以正确处理各种不确定因素,求解风力发电的最大接入容量.     

大规模风电场并网对电网的影响及对策综述

风能是清洁的可再生能源,最近几年,风力发电技术在世界范围内迅速发展。然而,风电电源由于其自身的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时对输电网的安全和经济运行都会带来冲击。介绍了大规模风电场接入后对电网的影响,探讨了引起电网电能质量和安全稳定问题的原因,论述了解决问题的对策。     

大规模风电场并网对电网的影响及对策综述

风能是清洁的可再生能源,最近几年,风力发电技术在世界范围内迅速发展。然而,风电电源由于其自身的特点。当风电装机容量占总电网容量的比例较大时对输电网的安全和经济运行都会带来冲击。介绍了大规模风电场接入后对电网的影响,探讨了引起电网电能质量和安全稳定问题的原因,论述了解决问题的对策。     

考虑风速变化特性的风电容量可信度评估方法

随着风力发电在电网中穿透水平的提高,风力发电的容量可信度评估问题逐渐成为电网规划中关注的新热点。为描述风电出力与电网负荷的相关性,以规划阶段风电场可获得的数据为基础,基于半不变量法建立了考虑风速变化特性的风电出力模型;提出了基于拉丁超立方采样(Latinhypercube sampling,LHS)的风力发电容量可信度评估方法,通过对IEEE-RTS79系统进行评估验证了该方法的正确性和有效性,并分析了风电出力与电网负荷的相关性对容量可信度的影响。评估结果可作为风力发电参与电力平衡的重要依据。     

风力发电系统的低电压穿越技术综述

随着风电并网容量的比重不断增加,给电力系统的安全稳定带来一系列问题。尤其是当电网电压跌落时风力发电机组的低电压穿越能力的问题,已成为风电并网技术中的研究热点。结合风电机组的暂态过程,在对当前国内外研究成果进行分析和归纳基础上,总结了实现低电压穿越的不同技术原理和特点,为风力发电系统的低电压穿越技术的研究与应用提供参考。     

灰色理论用于风力发电容量中长期预测的研究

采用灰色理论对风电场的年风力发电容量进行了预测.考虑到风力发电容量主要取决于风速,通过预装风电机组的发电容量并结合风速数据资料建立风速-功率函数.将从国家气象信息中心得到的日平均风速数据代入风速-功率函数,从而得到每天的发电容量数据.以年为周期进行积分,得到年风力发电计算容量.利用这些年风力发电计算容量建立灰色新陈代谢...     

风电场接入容量分析与计算

从环境保护和可再生能源利用的角度考虑,应尽量扩大风力发电的规模,但风电本身的特点使得它的并网运行对电网的电能质量以及安全稳定运行构成一定的威胁。风力发电的原动力是自然风,因此风电场的选址主要受风资源分布的限制;风力发电的原动力是不可控的,它是否处于发电状态以及出力的大小都取决于风速状况,风速的不稳定性和易变性决定了风电场的出力也具有波动性和易变性的特点。因此,计算电网中允许接入的风电场最大装机容量是风电发展亟待解决的问题。本文对风电场接入的无功电压等方面的特性进行分析,并对风电场的接入容量进行分析、计算。     

风力发电运行价值分析

不对风电并网产生的影响作深入的分析,就不能确定风力发电的实际效益。风力发电价值的计算需要综合考虑发电收益、发电成本、辅助服务成本、环保效益等各方面因素。文章采用可靠性评估的方法,分析了风电并网引起的电力系统辅助服务成本的变化,在此基础上,给出了风电运行价值的详细表达式,并讨论了风电穿透功率、风能预测误差、备用容量价格、风电场容量系数等因素对风电运行价值的影响。     

国内外风力发电概况及发展方向

针对世界各国风电发展的概况作了综述,同时分析了风电的发展方向应该是小容量向大容量转变,定桨矩向变桨矩和变速恒频转变,风力发电成本由高到低以及陆上风力发电向海上风力发电转变等。     

用于提高风电渗透率的复合储能容量优化研究

风力发电固有的波动性对电力系统安全稳定运行的不利影响限制了其入网规模。为此提出了用于缓解风力发电对电力系统带来的冲击、提高其渗透率的抽水蓄能-电池复合储能系统容量优化模型。提出了风电典型和特殊出力场景的确定方法,以提取出代表风电出力规律的场景集合。考虑风电并网功率波动率的约束,充分发挥抽水蓄能及电池储能各自运行特性的优势,以改善风电不同时间尺度的出力特性,并在计及复合储能系统投资及运行成本的基础上,确定出使系统费用最小的复合储能容量配置规模。采用风电场全年出力数据,以改进的RTS-96系统进行了仿真计算,算例结果验证了所提复合储能模型的有效性,在保证电力经济运行的情况下提高了风电渗透率。     

Reactive compensation techniques to improve the ride-through capability of wind turbine during disturbance

World wind energy capacity expanded at an annual rate of 25% during the 1990s. The total world wind turbine installation capacity was approximately 40 000 MW at the end of 2003. Germany has the highest installed capacity of over 10 000 MW, while Denmark, where the wind energy accounts for more than 13% of electricity consumed, has the highest wind energy level per capita. The United States is catching up in the development of wind farms, with several large-scale wind generation projects currently being materialized. Even though there is significant progress in the wind generation technology, most of the currently installed wind turbines utilize induction generators to produce the electricity. Since the induction generators do not perform voltage regulation and absorb reactive power from the utility grid, they are often the source of voltage fluctuations. It is necessary to examine their responses during the faults and possible impacts on the system stability when the percentage of the wind generation increases. This paper compares the steady-state voltage profile and the voltage ride-through capabilities of the induction-generator-based wind farms with different reactive compensation techniques.     

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。     

风电多端柔性直流并网系统交流送出线故障短路电流解析

随着海上风电的发展和区域风电装机容量的增大,规模化新能源电源通过多端柔性直流(MMC-MTDC)并网成为风电并网的一种趋势.然而,考虑MMC-MTDC和永磁风机构成的多换流器系统协调故障穿越及其故障特征解析尚未得到有效解决,亟待针对性研究.文中首先对传统风电MMC-MTDC并网系统故障穿越策略进行优化,给出了可行的穿越策略.进而结合多个换流器各自故障的解析,利用换流器与永磁风机换流器之间功率传输平衡原则,提出了能够全面反映风电MMC-MTDC并网系统交流故障特征的稳态短路电流解析表达式,解决了多换流器级联故障特征难以解析的问题.最后,基于实际工程参数在PSCAD/EMTDC仿真平台进行建模,仿真结果验证了所提故障穿越控制的有效性和稳态短路电流计算式的正确性.     

Effects of Large-Scale Wind Energy Base on Power Grid Company

The first stage project of Jiuquan wind energy base with 5.5-GW installed capacity is about to be completed.However,there exist several technical issues such as power transfer capability,electricity ac...     

考虑风电并网的发电容量投资组合优化模型

“十二五”期间,我国将大力发展清洁能源和可再生能源,风电将大规模并网发电。针对国内风电无序发展的问题,提出需要优化容量投资,既要求能满足负荷和运行的要求,又不至于过度投资造成浪费,这就对传统的发电容量优化问题提出了新的挑战。运用投资组合理论,对风电装机容量进行系统化、数理化的分析,在考虑风电并网的条件下建立了新的发电容...     

抽水蓄能助力风光稳定外送的最佳配置策略

跨区域、大规模的新能源电力输送是应对国内风光资源与负荷中心逆向分布特点与实现碳中和的必然要求,而风光出力固有的随机性、间歇性和波动性给新能源打捆稳定输送带来了挑战。水电具有的“电源+储能”的双重身份为平抑新能源波动、提升-风-光-水混合能源系统灵活性,以及促进新能源打捆外送提供了解决思路。以抽水蓄能为例,针对风-光-抽水蓄能混合能源系统,提出一种计及抽水蓄能电站运行功率约束、库容约束、进出水量约束的容量配置优化方法,旨在量化抽水蓄能对新能源打捆外送的助力效果,即确定单位抽水蓄能可支撑的新能源外送容量,构建并求解以最小化抽水蓄能投资成本为目标且满足各典型运行场景的容量规划模型。     

大容量风电场接入后电网电压稳定性的计算分析与控制策略

由于风电场容量较大，并位于电网末端，可能会对电网的电压稳定性产生较大的影响。为保证风电场投入后的安全，按大干扰下风功率的转换特性及异步发电机的运行特性建立了风电场与相关电网的数学模型，计算了风电场与相关电网发生短路故障后的电压稳定性。通过数值仿真计算，揭示了风电场接入导致电网电压稳定性被破坏的机理，指出机组转速是影响风力机和异步发电机这两个能量转换器工作特性的关键参数，控制风电场内风机的速度增量是保持大容量风电场接入后电压稳定性的关键，靠近故障点的风电单元容量、故障点位置和故障持续时间是影响短路后电压稳定性的主要因素，并提出了大容量风电场接入后保证电网电压稳定性的策略与措施。     

Reliability assessment of bulk electric systems containing large wind farms

Wind power is an intermittent energy source that behaves quite differently than conventional energy sources. Bulk electric system reliability analysis associated with wind energy conversion systems (WECS) provides an opportunity to investigate the reliability benefits when large-scale wind power is injected at specified locations in a bulk electric system. Connecting the WECS to different locations in a bulk system can have different impacts on the overall system reliability depending on the system topology and conditions. Connecting a large-scale WECS to an area which has weak transmission could create system operating constraints and provide less system benefit than connecting it to an area with stronger transmission. This paper investigates bulk electric system transmission constraints associated with large-scale wind farms. The analyses presented in this paper can be used to determine the maximum WECS installed capacity that can be injected at specified locations in a bulk electric system, and assist system planners to create potential transmission reinforcement schemes to facilitate large-scale WECS additions to the bulk system. A sequential Monte Carlo simulation approach is used as this methodology can facilitate a time series modeling of wind speeds, and also provides accurate frequency and duration assessments. An auto-regressive moving average (ARMA) time series model is used to simulate hourly wind speeds.     

智能电网运行充裕性的研究框架：（一）要素与模型

为大规模可再生能源发电接入电网后的运行充裕性设计了研究框架。讨论了充裕性与稳定性的关系,发电运行充裕性与装机容量充裕性的关系;回顾了发电运行充裕性的研究现状,提炼问题的要素及形式化描述,拓展其研究范畴及思路。强调电力充裕性还需要有一次能源、输电、市场竞争和环境等相关环节充裕性的保障。