风力发电系统控制技术的研究

基于对风力发电系统的结构原理及性能指标的分析,比较了几种常用的风电系统控制技术.着重介绍了一种模糊控制技术,通过控制导通角改变输出电压方式,实现了风力发电机输出功率最大的控制策略.该项研究提高风能转换效率有指导意义.     

我国太阳能发电开发及消纳相关问题研究

介绍了我国太阳能发电开发规划、布局特点及存在的问题;基于建立的光伏发电出力特性指标,分析了大规模光伏发电并网对电力系统规划提出的新要求;提出了太阳能发电消纳研究方法,根据“十二·五”期间西北地区太阳能发电规划目标,分析了西北电网太阳能消纳能力,2015年,西北地区太阳能发电装机规模为1 320万kW,电网调峰能力不能满足光伏、风电等新能源消纳需求,需要跨区平衡消纳。     

江苏电网风力发电系统可行性研究

电力市场的发展和能源问题的关注,都促进了分布式发电和储能技术的发展。大电网与分布式电源相结合的方式,在提高供电可靠性、减小系统旋转储备和有效利用能源等方面都颇具优势。本文将新兴的发电技术风力发电引入传统的电力系统,在风力发电机详细数学模型的基础上,通过仿真详细分析了风力发电系统的动态性能,及其对配电系统的影响,证实了发展风力发电的可行性,并展望了今后研究工作的方向。     

大型风电基地集中并网关键技术

风电是理想的非石化清洁能源,大型风电基地集中并网技术是世界前沿课题。基于甘肃酒泉千万千瓦级风电基地的并网案例,分析了一期3 800 MW风电的实际出力特性,指出了电网接纳风电能力的制约因素,提出了大容量风电集中并网跨区域消纳策略存在的问题,并结合已有大型风电场并网运行经验和酒泉风电基地"2.24"风机脱网事故,研究了风场内部35 kV电网接地方式、动态无功补偿设备配置等关键技术问题,解决了一期风电工程在主要设备选型、电力设计、事故处理等细节问题,有利于酒泉千万千瓦级风电基地的可持续发展,对国内外大型风电基地推广集中并网方案具有示范意义。     

Hybrid wind power balance control strategy using thermal power,hydro power and flow batteries

The increased number of renewable power plants pose threat to power system balance. Their intermittent nature makes it very difficult to predict power output, thus either additional reserve power plants or new storage and control technologies are required. Traditional spinning reserve cannot fully compensate sudden changes in renewable energy power generation. Using new storage technologies such as flow batteries, it is feasible to balance the variations in power and voltage within very short period of time. This paper summarises the controlled use of hybrid flow battery, thermal and hydro power plant system, to support wind power plants to reach near perfect balance, i.e. make the total power output as close as possible to the predicted value. It also investigates the possibility of such technology to take part in the balance of the Lithuanian power system. A dynamic model of flow battery is demonstrated where it evaluates the main parameters such as power, energy, reaction time and efficiency. The required battery size is tested based on range of thermal and hydro power plant reaction times. This work suggests that power and energy of a reasonable size flow battery is sufficient to correct the load and wind power imbalance.     

Power Electronic Drives,Controls, and Electric Generators for Large Wind Turbines–An Overview

Abstract—Wind represents a major and growing source of renewable energy for the electric power systems. This article provides an overview of state-of-the-art technologies and anticipated developments in the area of power electronic drives, controls, and electric generators for large multi-megawatt wind turbine systems. The principal components employed in a turbine for energy conversion from wind to electricity are described, and the main solutions that are commercially available are briefly reviewed. The specific issues of complex mission profiles, power codes, and reliability are discussed. Topics of power electronics, ranging from devices to circuit topologies, and similar matters for electric generators, together with results of optimal design studies are included. It is shown that the individual power rating of wind turbines has increased over the years, and technologies required to reach and exceed a power rating of 10 MW are discussed. The role of power electronics for improving the operation of wind turbines and ensuring compliance with power grid codes is analyzed with a view at producing fully controllable generation units suitable for tight integration into the power grid and large-scale deployment in future smart power systems.     

风电技术现状及发展趋势

风电是风能利用的主流形式,在全球性能源危机的今天,风电正以可再生能源中技术最成熟、成本降低最快的发电方式之一而走入世界各国。本文对风电技术的发展现状及其目前的发展趋势、技术前沿等做了简明扼要地论述。     

风力发电并网技术及电能质量控制策略

对传统发电技术和风力发电技术进行了对比,研究了恒速、变速风力发电机的不同拓扑结构以及风力发电机的各种并网控制技术,并对这几种并网技术所带来的电能质量问题的控制策略进行了总结.指出今后风力发电的研究方向是提高单机容量,以及加强电力电子装置在风电并网及电能质量控制等方面的应用.     

大规模风电接入的电网发电调度研究综述

由于风电出力具有随机性和间歇性,大规模风电接入给传统的电力系统调度运行带来新的挑战。风功率预测精度一定程度上不能满足实际要求,因此文章归纳国内外相关研究成果,并分别从两个方面展开论述,首先论述风电场与常规机组联合调度的模型,包括风电确定性模型和风电不确定性模型,概述了当前的建模方法,并对常用的算法进行总结,然后介绍储能技术及其发展状况,对风电场与储能设备协调配合抑制风电场出力波动的研究进行详细介绍。文章最后为考虑大规模并网风电场的发电调度进一步研究提出了意见和建议。     

未来"绿色煤电"的思考

中国的电力工业以燃煤发电为主，燃煤发电如何走出一条全面、协调、可持续发展的新型工业化道路是电力行业的重要课题。影响煤电可持续发展的主要因素是环境污染严重和煤电转化效率低。从满足未来电力可持续发展的角度看，现有的洁净煤发电技术在提高效率和减少污染物排放方面尚未达到未来“绿色煤电”的要求。通过分析，提出了未来“绿色煤电”的设想，它是以煤气化制氢和氢能发电为主、对CO2进行分离处理的煤基发电系统，可实现煤基发电的高效和近零排放。并描述了中国华能集团公司发展“绿色煤电”的初步规划。     

长线路弱电网情况下大型风电场的联网技术

对风力发电设备来说最为重要的几个技术挑战,包括电压控制、无功功率管理、动态功角稳定和电网扰动后风力发电机的行为等.集成到每台风力发电机电力电子装置中的电气控制以及机械控制,跟风电场控制系统结合在一起,已经具备控制大量风力发电机的能力,使这些风力发电机在电网连接点表现为一个统一的发电厂.这一先进的有功功率和无功功率分层控制的动态性能在大多数情况下超越了现代传统同步发电机.本文详细阐述了其中几个重要功能如下:①风力发电场控制功能,包括在准稳态和动态条件下的电网电压控制;②低电压穿越特性,包括风力发电机在严重电网扰动后的表现;③风力发电机的动态功率控制功能,包括针对功率摇摆的暂态和动态控制性能.     

风光协调发电系统有功控制策略研究

随着全球能源化石型能源的日益枯竭,以风电、太阳能为代表的新能源发电技术取得了显著的发展,发电系统原先单一的能源组成型式发展成多能源组成的混合型发电系统.本文基于风光协调发电系统的基本结构,提出了风光协调发电系统的有功控制策略,该策略从功率平滑控制、功率跟踪控制、频率调节控制三方面展开研究,能够实现风电、太阳能独立控制和...     

广东省多种发电模式现状研究

针对广东省资源相对匮乏、电力供需矛盾日益严重的问题,结合广东省电源结构的现状,运用优势、劣势、机遇和威胁模型对现有的火电、水电、核电、风电及其他新能源发电模式进行分析,挖掘各发电模式的内部优势、劣势以及外部机遇、威胁,提出广东省电源结构的可持续发展战略.     

风电自动发电控制策略可行性分析

为应对大规模风电并网运行带来的诸多不利因素,在传统水、火电机组有功控制技术的基础上,综合风电运行特点,研究分析了计划曲线跟踪、限时段控制等多种风电有功控制策略,并且成功实现了宁夏首次风电联网有功闭环控制。研究结果表明：风电有功控制策略有较强的可行性,能够为电网接纳大规模风电运行提供关键技术支撑。     

可再生能源发电介绍

介绍了小水电、风力发电、太阳能发电、地热能发电、生物质能发电、海洋能发电等可再生能源发电的发展概况,分析了可再生能源发电存在的问题以及相应对策,阐述了可再生能源发电的发展前景与规划,得出可再生能源发电产业能解决我国西部及边远地区的供电问题的结论。     

考虑网内外功率特性的含风场电网日内发电需求滚动预测

由于自然风力、风向的不确定,大规模风场并网运行使得电网和风电调度的难度增大,在最大功率跟踪模式下,更加准确地预测发电出力是重要课题。考虑风场传统日前负荷预测时间尺度较大导致风场实时调度困难的实际,提出了一种在基于日内风场出力的发电需求滚动预测方法,以多级时间尺度为预测依据,建立了考虑风电接入的理想发电需求预测模型,提出了该模型下的滚动预测算法,并结合实际风场数据进行了实际预测,结果表明,提出的预测方法、模型和算法能明显提高发电需求预测精度,为大型风场的科学调度提供了决策依据,具有一定理论价值和工程应用价值。     

风力发电机组并网技术

大型风力发电机组并网发电是高效、大规模利用风能最经济的方式,已成为当今世界风能利用的主要形式.对当前各种类型风力发电机组并网方案的工作过程及优缺点进行综述和分析,指出随着风电机组容量的增大,并网瞬间的冲击电流也越来越大,对电网运行稳定性的影响也越来越大,因此如何改进现有的各种并网技术、减少对电网的冲击是今后迫切需要解决的问题.     

Power smoothing and MPPT for grid‐connected wind power generation with doubly fed induction generator

Recently, doubly fed induction generators (DFIG) and synchronous generators have been applied mostly to wind power generation, and variable speed control and power factor control have been implemented for high efficiency of wind energy capture and for high quality of power system voltage. In variable speed control, the wind speed or generator speed is used for maximum power point tracking. However, the properties of wind generation power fluctuations due to wind speed variation have not yet been investigated for those forms of control. The authors discuss power smoothing by these forms of control for DFIG interconnected to a 6.6‐kV distribution line. The performance is verified by means of the power PSCAD/EMTDC system simulation software for actual wind speed data and is investigated by using an approximate equation for wind generation power fluctuations as a result of wind speed variation. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 177(2): 10–18, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.20958     

风电场并网对电网电能质量的影响分析

对风电场并网运行后的电网电能质量进行分析和计算,首先对风电场并网运行引起闪变和谐波的原因进行了分析,根据IEC标准和有关国家标准给出闪变和谐波的计算方法,最后结合实际算例对风电场并网运行后的电能质量计算分析方法进行了说明。研究表明,风电场并网运行所带来的电能质量问题与风电机组类型以及网络结构有关,应在风电场的规划阶段做好电能质量的评估工作,防止风电场接入电网后出现电能质量问题。     

高比例新能源渗透下天然气发电装机容量分配研究

为研究高比例新能源渗透下天然气发电装机容量分配,在掌握不同型式天然气发电机组调峰能力和经济性的基础上,以燃气蒸汽联合循环集中式发电、热电联供2种类型机组的年利用时间和装机容量分配为规划变量,以各规划期高比例可再生能源电力系统中的发电量结构为边界条件,以可再生能源发电量消纳空间和天然气发电成本等为约束,建立天然气发电装机规模分配模型。结果表明:在设定的约束条件下,因高比例可再生能源消纳需求,热电联供机组装机容量有所增加,但占天然气发电装机比例逐渐下降,由2020年的43.4%下降至2035年的21.8%;集中式发电机组装机容量则相应由62.2 GW增长至290.0 GW;天然气发电机组对可再生能源发电量的消纳空间在规划期末年与期望值达到平衡;集中式发电项目的成本为659.4~670.0元/MWh,热电联供项目则为574.3~594.4元/MWh;发电用天然气消费量占比由2020年的18.21%增长至2035年的30.60%。