基于实际运行数据的风电场功率曲线优化方法

根据风电场的实际运行数据分析风电场风速与风电场输出功率的统计规律,在传统风速区间划分的基础上提出一种风电场功率曲线的优化方法,通过对每个风速区间分配等量的历史观测数据,采用分段最小二乘线性回归方法对风速与输出有功功率之间的关系进行拟合,建立了风电场基于实际运行数据的优化功率曲线,并利用风电场实测数据对优化功率曲线进行验证分析。算例结果表明,风电场功率曲线优化方法精度较高,能够更准确反映风电场实际运行特性,可为风电场运行特性分析及并网研究提供参考。     

风力发电机组控制策略优化分析

针对李汉梁风电场有功出力不佳的情况,根据风电场实际工况,对影响风力发电机组功率曲线的相关因素——风速及空气密度进行了修正。修正后的功率曲线测试结果表明:在4~18 m/s风速范围内,实际功率曲线都能很好地跟踪到理论功率曲线。之后对全场风机控制策略进行优化,在额定风速以下,动态调整最优模态增益值;额定风速以上,将控制方式改为恒功率控制。从优化前、后的测试结果可以看出,全场发电量同比增加约8%,解决了在额定风速以上风电机组不能满发的问题。     

多风电场功率时间序列的时空相关性统计建模和运行模拟方法

在风电场时间序列统计建模中需要同时计及多风电场功率的空间相关性和功率时间序列在不同时间尺度的相关性。提出了一套层次化的多风电场时间序列数据挖掘与统计建模方法。首先将日功率曲线聚类为不同的模式类,并统计多风电场模式的联合分布,识别强相关风电场群。然后建立单变量马尔科夫链模型描述功率曲线模式的日间转移。最后按联合模式划分子样本集,分别建立多变量马尔科夫链模型描述日内相邻时段功率的随机变化。通过某省多风电场实际录波数据的统计建模和功率序列模拟,并与2种典型建模方法进行对比,表明了所提模型生成的时间序列能更准确的模拟实际样本的时间和空间相关性。     

基于运行数据的风电机组建模方法

为了准确分析风电机组的动态特性,针对定速风电机组,给出一种基于运行数据的风电机组建模方法。利用数理统计方法分析了风电场中风电机组的运行数据,得出风电机组的实测功率曲线,并给出利用实测功率曲线搭建定速风电机组的建模方法。利用该方法对额定容量为750 kW的风电机组进行建模,并与风电场的实测数据和利用厂家提供的标准功率曲线搭建的风电机组模型以及常用风电机组建模方法进行了比较分析。仿真结果表明,基于实测运行数据的风电机组建模方法是有效和实用的,该模型能准确反映风电机组的实际运行特性,从而提高仿真模型的精确性。     

基于运行数据的风电机组建模方法

为了准确分析风电机组的动态特性,针对定速风电机组,给出一种基于运行数据的风电机组建模方法.利用数理统计方法分析了风电场中风电机组的运行数据,得出风电机组的实测功率曲线,并给出利用实测功率曲线搭建定速风电机组的建模方法.利用该方法对额定容量为750 kW的风电机组进行建模,并与风电场的实测数据和利用厂家提供的标准功率曲线搭建的风电机组模型以及常用风电机组建模方法进行了比较分析.仿真结果表明,基于实测运行数据的风电机组建模方法是有效和实用的,该模型能准确反映风电机组的实际运行特性,从而提高仿真模型的精确性.     

风力发电机组功率特性结果分析方法改进

风力发电机组的功率特性是评价风电机组运行的重要指标之一,能够客观反映出风电场的整体经济性。本文以IEC61400-12-1测试标准中的bin法为结果分析基础,针对当前的风电机组功率特性测试结果分析方法中所存在的无法在现场对测试数据进行自动筛选,自动计算等不足,以某风电场中的风电机组的试验数据为例,提出一种对风力发电机组功率特性测试数据在现场结果分析的改进方法,利用Matlab软件及其GUI控件模块编写出测试程序,在测试现场进行数据处理和分析以得到被测的风电机组功率曲线,改进了传统分析方法的不足,提高了风电功率测试效率,缩短了测试周期。     

风电场电能质量监测及风机功率特性曲线修正分析

随着风力发电量在电网中所占比例的快速增加,对风电场电能质量监测和传统风机功率特性曲线的修正变得越来越重要。电能质量特性监测和评估方法是：通过对电压允许偏差、谐波、三相不平衡度及电压闪变等方面的分析,结合相关标准进行评估;风机功率特性曲线的修正方法是：利用风能可利用率曲线与功率特性曲线的关系,通过校准风能可利用率曲线来校准功率特性曲线。     

基于风电场功率特性的风电预测误差分布估计EI北大核心CSCD

风电功率预测对风电场运行和电网调度决策具有重要影响。基于风电场的功率特性曲线,提出了一种风电预测误差分布的估计方法。首先根据历史运行数据对风电场的功率特性曲线进行拟合;然后按照风电场的切入风速和额定风速将历史实测数据划分为3部分,并利用改进后的广义误差分布等模型提取每一部分风电功率预测误差的概率密度特性,根据其数值特征,设定相应的风电功率修正方法和预测误差分布的估计方法;最后按照待测日预测风速的大小选择对应的修正方法补偿所预测的功率,并估计预测误差的分布范围。结合中国北方某风电场的实际运行数据进行了仿真算例分析,验证了所提方法的有效性。     

风电场日出力曲线和储能容量关系研究

为了促进风能的利用与发展,减小大型并网风电场输出功率不稳定给电力系统调度带来的影响,提出了一种基于功率预测和储能系统配合的风电场功率波动平抑方法。分析了风电场日出力曲线与储能容量关系,对风电场历史实测风速数据进行统计,给出风电场合理的储能容量,以期为风电场储能系统容量的选取提供参考。根据某额定装机容量为100 MW的风电场实测风速数据对功率波动平抑过程进行仿真分析,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于实测数据的风电场风速功率特性仿射建模方法

提出基于实测数据的风电场风速-功率曲线仿射建模方法。以预报误差、地形差异以及尾流效应影响因素作为噪声元,建立输入风速的仿射模型;将风电场功率实测数据划分为多个所属风速区间,求取各个风速区间的中心值,拟合仿射中心值曲线,进而辨识风速-功率仿射模型中的噪声元系数。实测数据验证了所提方法的有效性。     

电力系统随机生产模拟的稀疏卷积递推法

等效电量函数法是电力系统随机生产模拟的实用高效方法,但在计算失负荷概率(Loss Of Load Probability, LOLP)指标时可能存在精度不高的问题。利用实际电力系统中持续负荷曲线的台阶状特征,引入基准单位将拐点横坐标整数化,提出了用于电力系统随机生产模拟的稀疏卷积递推法。该方法采用变宽度矩形描述持续负荷曲线,充分利用了拐点横坐标在整数空间中分布的稀疏性,计算时间对基准单位的取值不敏感,比较适用于系统规模较大、对LOLP指标计算精度要求较高的场合。最后通过对IEEE-RTS79系统及其修正和扩大系统的仿真测试验证了所提方法的准确性及效率。     

基于元件故障率曲线的配电网可靠性评估和配电终端优化配置

为准确评估配电网的可靠性,提升配电终端优化配置的效率,提出一种基于浴盆形故障率函数的配电终端优化方法。运用Weibull分布对元件故障率浴盆曲线进行建模,用基于逆流传递和顺流归并的可靠性快速评估方法对配电网可靠性进行评估。在考虑元件故障率浴盆曲线的基础上,结合配电终端优化的特点,对配电终端的优化配置进行定性分析。此后,采用定量计算的方法,验证配电终端的可靠性是否满足要求。结果表明,该方法与遗传算法、动态规划、蚁群算法等优化方法相比,计算量较少。算例验证了该方法的正确性和有效性。     

Output power leveling of wind turbine generator by pitch angle control using H∞ control

Effective utilization of renewable energies such as wind energy is expected instead of the fossil fuels. Wind energy is not constant and windmill output is proportional to the cube of wind speed, which causes fluctuating power of wind turbine generator (WTG). In order to reduce the fluctuating power of WTG, this paper presents an output power leveling technique of WTG by pitch angle control using H_∞ control, and the control input of WTG linear model is separated from the disturbance. The simulation results using actual detailed model for WTG show the effectiveness of the proposed method. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 162(4): 17–24, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience. wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20657     

利用转子动能的风机辅助频率控制最优策略

风机增加辅助频率控制模块是解决新能源取代同步机导致的电力系统频率安全问题的一种方案,其中利用转子动能的调频模式可以使风机运行在最大功率点,经济性比功率备用模式更好。已有研究主要让风机通过虚拟惯量和频率下垂控制模拟同步机,却未充分利用风机控制灵活、可塑性强的优点,且未考虑风机转子动能限制及系统频率二次跌落。论文跳出虚拟惯量加频率下垂控制的传统框架,提出利用转子动能的风机辅助频率控制最优策略。首先将风机输出功率曲线作为决策变量,通过优化得到最优功率曲线,然后设计对应的辅助频率控制策略,实现最优输出功率曲线。仿真结果验证所提策略的效果,并说明风机辅助频率控制不应局限于模拟同步机,而是有更优的策略。     

计及电量分解的高比例水电电网短期调度方法

中长期交易电量与短期发电计划衔接不当是引发结构性弃水或缺电的关键问题之一,如何分解交易电量96点曲线对于高比例水电电网发电计划编制至关重要。本文依托云南电网实际工程,提出计及电量曲线分解的短期发电调度方法,引入电站分类策略以贯序确定标准负荷曲线,兼顾公平性提出耦合标准负荷曲线的日电量分解方法,并以交易电量完成度相对偏差最大值最小为目标,集成水电站限制区和电网输电断面校核处理策略,迭代优化初始分解曲线以快速获得可行的电站群发电出力过程。通过电网短期调度实例验证,结果表明该方法能够减少交易电量执行偏差,且满足高比例水电电网发电计划编制的实用性和时效性要求。     

考虑风力发电影响的配电网可靠性评估

风力发电机(wind power generation,WTG)凭借其发电灵活、环境友好等优势被越来越多地接入到配电网中,这给传统配电网的可靠性评估带来了一定影响。充分考虑风力间歇性、随机性的特点,提出了一种利用1a内的统计风速信息,根据WTG的功率特性曲线获得其输出功率,从而得到WTG的多状态模型的方法。在此基础上,采用改进最小割集算法对含WTG的配电网进行可靠性评估。以IEEE-RBTS 6母线系统为例,计算了WTG接入前后可靠性评估的各项指标,验证了WTG在改善电网可靠性方面的作用。     

基于数据驱动方法的风电机组功率优化

风电机组功率与风电产能息息相关,为提高风电产能及其收益,有必要对风电机组功率进行优化。应用前馈神经网络,从历史运行数据中挖掘风电机组功率与风速和控制量间的函数关系,进而提出逐点优化策略和聚类优化策略,用于实现风电机组功率优化,即在已知测量风速时,优化确定风电机组控制量,实现风电机组功率最大化。后者优化策略在前者优化策略基础上,应用K均值聚类方法聚类风速,从而降低优化计算复杂度,利于风电机组功率的实时优化。定义平均功率增益、功率增益百分比和功率增益概率三种指标用于测度功率优化效果。将两种优化策略应用至H56-850型风电机组,将优化后的风电机组功率与历史运行记录进行对比,结果表明,两种优化策略均可有效提高风电机组功率输出。此外,聚类中心数为5的聚类优化策略,能以较低的优化计算复杂度,达到与逐点优化策略相近的优化效果。     

电力电缆允许短路电流计算的简单方法及与IEC949的比较

电力电缆的允许短路电流通常依据IEC949进行计算。针对该标准中推荐方法存在的涉及物性及中间参数多、物理概念晦涩、理解和记忆困难、应用繁琐等问题,从电缆短路时的热传导模型出发,推导出一种简单易懂、准确实用的计算方法。在计算充油／交联聚乙烯绝缘电缆的线芯及金属屏蔽等允许短路电流时,其结果与IEC949的偏差不超过4％．且计算结果偏于保守．可保证电缆的实际安全运行。     

基于IEC61850的通信电源模型的研究

IEC61850技术是与电力系统相关的唯一标准的通信技术.实现该技术的关键是具有研究价值的面向对象的建模方法.该建模方法主要是将智能电子设备的功能分解为多个基本功能单位,通过设计每个基本功能单位的模型,实现IED模型.文章详细研究了IEC61850标准中有关信息建模技术的关键术语和信息建模方法,分析了通信电源具有的功能和每个功能需要的逻辑节点类,设计了符合IEC61850标准的通信电源需要的每个逻辑节点模型.     

“7·6”思林水电厂功率振荡事件分析及改进措施

2017年7月6日,贵州铜仁地区220kV思林电厂在2号机组升功率期间,电压持续跌落后发生功率振荡。文中结合现场录波和BPA,RTDS仿真,详细分析了功率振荡发生原因,并对该起事件中的振荡过程进行了复现。针对事件中暴露的机组无功控制模式设置不当及电力系统稳定器(PSS)装置因转速测量误差引发的低频段缺陷,提出了电厂手动定无功功率模式应用原则及通过优化PSS装置斜坡函数参数提升低频段阻尼的方案。经RTDS和现场试验验证后投入运行,所提出的方案能够有效改善电厂阻尼特性;同时,结合现场试验对于PSS整定标准提出了改进建议。