基于风电不确定性的电力系统机电暂态过程

摘要： 随着风电功率的随机性对电力系统稳定性的影响愈发突出,如何分析含动态随机激励的电力系统暂态稳定性,对电力系统的动态安全具有重要意义。基于随机微分方程理论,提出了计及风电不确定性的电力系统模型,讨论了不同风力发电机在风速波动下的随机动态并网模型。通过双机无穷大系统和3机9节点系统对系统的静态及动态稳定性进行了分析。仿真结果表明,风电不确定性一定程度上会恶化系统的暂态稳定性,同时会引起长期无法消除的低频振荡,由不确定性产生的波动而造成的系统震荡会加剧并网造成的危害。     

风电场的稳定问题

介绍了大型风电场的并网技术;指出了依据风电场的容量大小,其接入电网的电压等级也有所不同;在对风电系统的稳定性进行定位的基础上,通过对国内外包含风电场的电力系统的研究成果的对比分析,展现了不同类型的风电机组在电力系统暂态过程中的行为特性,为从事风电研究的科技工作者提供参考.     

计及海上风电调频能力的新型电力系统频率态势分析北大核心CSCD

针对海上风电大规模并网后影响沿海地区电网频率稳定的问题,文章研究了计及海上风电参与调频的新型电力系统频率态势分析策略。该策略首先基于火电、陆上风电、光伏、海上风电频率响应模型建立聚合的电力系统频率响应模型。然后,基于电力系统频率响应模型,建立频率特性传递函数,并量化分析电力系统频率特征。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了文章所提频率态势分析方法的有效性,为沿海地区计及海上风电调频能力的电力系统频率态势预测提供理论方法。     

风力发电系统暂态功率控制仿真模型

等值风电机组功率暂态响应参数优化,能够有效提高电力系统暂态过程的稳定性能。传统仿真软件缺少准确的风力发电系统暂态参数及其控制模型,在一定程度上影响了分析大规模风电接入后电网暂态过程响应特性的准确度。文章提出一种计及特定风速条件下风电机组有功和无功输出限制的风电系统功率暂态控制模型。该模型由风电系统有功出力控制、无功出力控制及功率极限优化控制3部分组成。利用ADPSS仿真平台搭建了针对风电系统暂态过程的控制模型,并对风电与火电并网系统进行仿真分析。仿真结果表明,该控制模型能够有效地提高大规模风电接入条件下的电力系统暂态响应特性。     

可再生能源电厂并网对地区电网的影响

生物质能发电、风电、水电等可再生能源机组的并网将改变地区原有的电力系统的特性.文章从地区电网的动态稳定性、供电可靠性、调度运行、网供负荷预测、电能质量等方面就可再生能源电厂并网对地区电网的影响进行了分析,对如何消除不利影响,实现电网安全、稳定、经济地运行,提出了一些对策.     

恒速风电机组对电网暂态电压稳定性的影响

基于恒速风电机组的结构,给出风电机组各部分的数学模型,利用仿真软件DIgSILENT/PowerFactory建立恒速风电机组的动态模型,并利用该模型在WSCC 3机9节点算例中仿真恒速风电机组并网运行时因风速变化引起的电网电压波动,通过极限切除时间分析恒速风电机组并网对电网暂态电压稳定性的影响,并与接入相同容量的同步机组进行比较。结果表明,恒速风电机组的接入降低了电网的暂态电压稳定性,且接入恒速风电机组装机容量越大,电网的暂态电压稳定性越差。由此提出改善恒速风电机组并网后电网暂态电压稳定性的建议。     

光伏发电主动参与电网频率调节的机理分析

针对大规模光伏发电并网致使电力系统转动惯量减小、一次调频能力不足的问题,其主动参与电网频率调节是解决这一问题的重要手段。在分析传统电力系统的频率响应特性的基础上,建立了含光伏发电的电力系统频率动态响应模型。以电网频率变化率初始值、频率最低跌落点、超调量和稳定时间作为评估频率调节动态过程的特征量,定性分析了新型的光伏调频控制策略及调频参数对系统频率动态特性的影响及变化规律。最后,在PSCAD/EMTDC电力仿真软件中搭建两区四机仿真模型,通过时域仿真验证机理分析其有效性和新型调频控制策略的可行性。     

海上风电多端柔性直流并网系统频率支持研究

针对海上风电多端柔性直流（VSC-MTDC）并网系统,重点研究风电VSC-MTDC对岸上电网调频功能。通过建立详细风电场、换流站和电网模型,提出一种适用于海上风电VSC-MTDC并网系统动态频率调节方法,即改进斜率控制。整个海上风电场VSC-MTDC加入改进斜率控制后,可使有功功率在若干岸上换流站之间合理分配,从而确保相应岸上电网有功功率平衡,实现VSC-MTDC对于岸上电网频率调节,提升电网频率稳定性。同时给出风电VSC-MTDC对于电网调频的量化指标,即参与调频贡献指数和参与调频能力指数,分别反映VSC-MTDC参与电网调频贡献的能量和瞬时调频能力。在PSCAD/EMTDC仿真平台下搭建一个四端海上风电VSC-MTDC并网系统的仿真模型,并进行动态仿真,其中一个岸上电网发生负荷变化、频率偏移时,风电VSC-MTDC系统实现电网调频控制,仿真结果验证所提并控制方法可为电网频率稳定提供帮助。     

大规模风电并网的静态电压稳定性研究

随着风电的飞速发展,大规模风电并网给电力系统带来了很多新问题。针对大规模风电并网后系统的静态电压稳定性问题,简述了PV曲线和静态电压稳定性的电压稳定裕度指标,并采用PSASP软件对国内某一实际电网进行了仿真分析,结果表明,风电并网能够提高该系统的静态电压稳定性;在系统中装设无功补偿设备、提高风力发电机的机端电压这两种措施均可以有效提高系统的无功裕度,改善系统的静态电压稳定性。     

风力发电与调度在三明电网应用研究

随着分布式发电的大量接入电网,含风力发电的电力系统经济调度问题逐渐凸显出来。由于风电成本的优势可降低发电总成本,所以,将风电成本引入传统的经济调度成本函数。但是,风力具有波动性,风电并入电网会对电力系统的稳定性造成影响,为此,考虑风速的不确定性,提出风速的预测误差,建立目标函数及约束条件,研究风电波动性的电力系统经济调度模型。     

喷射器结构分析及两类喷射器性能比较

对气力输送喷射器内部流场进行了模拟,从数值计算的角度分析了影响喷射器性能的几个重要因素,并介绍了一种新型的同心气力输送喷射器,将其与传统的气力输送喷射器进行了比较,得出了这种喷射器的优点和实际操作中需要注意的问题。     

全氢炉氢气角度对内罩中气流影响的数值模拟

以国内某钢铁厂常用的全氢炉为例,使用计算机仿真技术对全氢炉炉台氢气进口角度改变后内罩内各处氢气流量的变化进行了仿真研究,研究结果表明氢气入口速度矢量的轴向夹角与切向夹角的变化会主要会引起顶部流通通道、第一、第二层对流板处氢气流量的变化,第三、第四层对流板处氢气流量随着氢气入口速度矢量变化范围不大,且存在"均匀轴向夹角"和"均匀切向夹角",当氢气入口速度矢量的轴向夹角和切向夹角分布在此范围时,顶部流通通道和第一、第二层对流板处氢气流通通道的氢气流量较为均匀,此时有助于内罩内各个钢卷与四周环境的换热。     

锅炉尾部烟气对流冷凝换热器结构优选分析

在分析比较了气体纯对流换热强化方式、纯净蒸汽凝结换热强化方式基础上,结合含不凝性气体蒸汽冷凝换热机理及纯净蒸汽凝结换热机理与气体纯对流换热机理的差异,对已有各类换热器结构自身在强化含不凝性气体蒸汽凝结换热程度进行了分析,得出了既能强化锅炉尾部烟气对流冷凝换热又能高效回收凝结水分的错列布置垂直光管管外凝结换热器与带有波纹槽道的板式换热器2种优选结构,进一步给出了根据烟气灰尘浓度高低选取2种冷凝换热器的原则。     

贯流锅炉表面燃烧改造后水管产生裂纹的原因分析

随着国家对工业锅炉NOx排放限制的进一步收紧,在用贯流锅炉由于其炉膛尺寸较小,较多的采用表面燃烧进行低氮改造.但贯流锅炉采用表面燃烧改造后,其水管普遍产生密集性裂纹,严重影响锅炉安全运行.认为水管产生裂纹的主要原因是贯流锅炉原有的热力平衡系统遭到严重破坏,从传热学的角度对产生裂纹的原因进行具体分析,并通过材料失效分析进...     

锅炉自动控制系统节能改造的实现

我国工业锅炉控制自动化程度不高,其操作基本上停留在手工和简单模拟仪表操作的水平,操作人员不仅劳动强度大,还容易造成运行事故。文中介绍了一种工业锅炉自动控制系统,并讨论了系统的整体构成方案。将可编程序控制器与工业控制计算机相结合,制定出先进的计算机控制系统替代了传统的控制方法。根据这种控制方法控制系统,很容易被实现,并且将达到很好的控制效果。     

几何参数变化对气封密封性能的影响

气流在轴封内流动时,气流加速、降压发生在轴封齿与轴之间的间隙内,由于轴封间隙较小,气流速度高,附面层的作用强烈.气封齿的形状、气封齿与轴封台阶的组合关系、气封间隙的大小、轴封静止部分与转动部分之间由于热膨胀不均匀而引起的轴向相对串动等都会影响到气封的封严效果.针对较为典型的轴封结构,经过数值模拟,讨论了上述因素对气封密封效果的影响.     

T型叶根制造中定位误差的分析

根据机械制造过程中夹具设计与工件装夹的原理,分析了汽轮机动叶T型叶根制造过程中定位误差的成因和遵循的规律,在此基础上给出了分析实例,所获得的结论对于汽轮机动叶叶根制造有一定指导意义.     

烟气加热器转子制造工艺介绍

介绍了目前烟气脱硫装置中2种烟气加热器(GGH)转子的结构型式及特点,在制造过程中的一些制造要求及相应的工艺措施,如焊接材料的成分及选用、焊接方法的比较和选择、零件加工的要求、转子组装的要求、工艺程序和多次制造积累的相关经验介绍。制造工艺的日趋成熟,为今后开拓广阔的烟气加热器市场打下了扎实的基础。     

抽水蓄能机组推力轴承静力学特性分析

本文针对抽水蓄能电站在调相启动过程中出现的高压注油泵出口压力降低情况,研究油膜对推力轴承的作用机理.分别建立1/12推力瓦和推力头模型,基于流固耦合理论,对推力轴承进行静力学分析.结果表明:推力轴承润滑油进口压力和油膜表面最大压力呈线性增长趋势;随着进口压力的减小,推力瓦表面应力和应变随之减小,推力瓦表面产生的最大形变不足推力瓦外径尺寸的0.1％,对机组运行造成的影响较小;进口压力为4MPa和11MPa对应推力头的最大应力相差近60％,考虑对推力头应力集中处进行表面强化或改善其结构,同时进口压力应控制在一定范围,降低推力头形变对油膜均匀分布的影响.研究结论对抽水蓄能机组安全可靠运行提供了理论参考.