基于功率响应特性的双馈风电场一次调频模型参数全局辨识

随着风电在电力系统中占比提高,其一次调频特性对电力系统频率稳定性的影响增大。为了实现风电场一次调频模型的参数辨识,设计了以实际功率响应数据为依据的辨识方法,基于多工况功率响应数据并采用狼群算法对模型参数进行全局最优辨识。应用所设计的参数辨识方法对某双馈风电场进行了参数辨识,模型仿真值与实测值的对比结果表明：采用该方法辨识得到的模型参数能够较好地反映风电场一次调频功率响应实际特性。     

基于机组分类的风电场有功功率分配方法研究

针对单一风速预测方法预测精度不高,以及按风速比例进行风电场机组功率分配时,跟踪功率调度指令误差较大的问题,提出一种组合风速预测方法,并基于机组预测风速、当前风速及输出功率的机组分类,提出一种风电场有功功率分配方法。采用模糊C均值分类方法对机组进行分类,根据分类结果确定功率调节优先级,将功率指令分配到不同类机组,再按某一类各机组输出功率的比例分配至每台机组,实现整个风电场有功功率分配。以某风电场实际风速数据进行风速预测和有功功率分配仿真研究,仿真结果表明,该文提出的组合风速预测方法和风电场有功功率分配方法具有风速预测精度高、风电场输出功率跟踪精度高,参与有功功率调节的机组数目少的优点。     

电网故障录波装置定值远程操作平台的设计

摘要： 为了使电网故障录波装置定值操作更加方便,设计并实现了一种电网故障录波装置定值远程操作平台,远程操作人员经互联网通过登录嵌入式服务器的网站实现电网故障录波装置定值的远程操作。将主控制模块作为整个电网故障录波装置定值远程操作平台的核心,通过Atmegal28L 单片机对采集到的电网故障录波装置信息进行定值处理,向执行模块发送操作指令。利用无线通信模块实现嵌入式服务器和电网故障录波装置现场各模块之间的信息交换。通过信号采集模块获取电网故障录波装置的数据,对图像传感器采集波形图进行预处理,完成数据的传递。利用执行操作完成电网故障录波装置的定值操作。软件设计过程中,对电网故障录波装置定值远程操作平台进行了详细的分析,给出了定值操作的程序代码,仿真实验结果表明,所提系统具有很高的可行性及实用性。     

基于RTDS的电铁录波回放实现

利用某重载铁路牵引变电站的录波数据,进行了电力系统暂态数据交换共用格式转换,实现了基于RTDS的录波数据回放．在指出在线数据处理缺陷的同时,提出了采用RTDS录波回放的方式进行电能质量监测的方法。     

适应风电场宽频振荡研究的模糊度量层次聚类法

为助力“双碳”目标实现,推动风电产业发展,研究并治理风电场并网宽频振荡问题迫在眉睫。为建立适用于风电场振荡研究且能准确高效反映实际风电场输出特性的仿真模型,提出基于模糊度量的层次聚类法,改善传统综合层次聚类算法使用距离度量造成的聚类结果偏移。利用F检验法定量评价聚类效果,横向比较F评分确定最优聚类方案,纵向比较确定最优聚类分群数。评价结果表明,模糊度量层次聚类法的聚类效果良好。最后采用PSCAD结合青海省海南新能源基地风电场实例进行了仿真分析,验证了模糊度量层次聚类法对风电场聚类的适用性。     

适用于短路故障分析的风电场动态等值建模方法

针对风电场集电网络等值较为粗略、对非对称故障时等值模型精确度关注较少的情况,提出一种适用于短路故障分析的风电场动态等值建模方法。首先,依据系统潮流计算结果对集电网络进行等值解耦计算,并采用基于模块度的K均值算法对各风力机端电压进行聚类分析,实现风电机群内的多机聚合。其次,考虑到集电网络分布电容的影响,对聚合后风电场设置集中无功补偿电容。随后,为保证非对称故障过程中等值模型的有效性,提出风电场零序网络的等值方法。最后,基于时域仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建的电磁暂态仿真模型,验证了所提动态等值方法的有效性。     

风电场配套电化学储能系统的设计研究

风电场配套建设储能系统可有效平滑风电输出的有功功率的波动,使风电满足接入电网相关标准的要求,减少"弃风"现象,增加风电场业主的收益,使风电场实现暂态有功功率紧急响应和暂态电压紧急支撑的功能,从而参与电网的调峰、调频.基于风电场配套储能系统的理论研究和实际工程案例,提出了一套风电场配套电化学储能系统的电气设计方案,以期为...     

考虑尾流效应的风电场有功功率控制策略研究

随着大型风电场的快速发展,由于尾流效应造成的风电场能量损失成为重要的问题。本文考虑风电场内的尾流效应,提出了优化的有功功率和桨距角曲线以降低独立机组的能量损失,从而达到风电场的总有功功率提升的目的。同时,通过挖掘风电机组有功出力和尾流效应的关系,给出基于有功控制的尾流优化方法,建立了风电场有功出力优化模型。最后,基于某风电场的实际数据建立仿真模型来检验控制策略的有效性,并引入传统单机MPPT方案进行比对,结果证明提出的新型控制策略大大提高了整个风电场的有功功率,并且计算量小,优化方法简单,具有一定的工程应用价值。     

风电场输电线路单相接地故障定位研究

为改善风电场因输电线路短路故障造成的弃风窝电现象,提出一种基于风电场特性和行波原理的多分支输电线路故障定位方法。利用大型风电场普遍采用接地变压器的特点,得出其故障区间判据;通过推导出一种修正行波波速计算方法(理论上为实际波速),解决了现有行波波速计算的缺陷;采用灰色模型(gray model,GM)提高原始数据采样率降低量化误差,进一步提升行波定位精度。使用PSCAD/EMTDC仿真验证本方法的有效性,可用于风电场输电线路故障定位中。     

计及随机波动风速、风向的风电场建模方法研究

提出风电场建模方法建立风电场随机模型,对风电场运行特性进行仿真,为实现大规模风力发电的可预测、可控制目标服务。通过对风电场等值模型与详细模型的仿真比较,验证建模方法的合理性,并得出在研究风电场动态特性及其对电网影响时应考虑风速、风向的随机波动建立风电场模型。     

风电供暖技术方法研究

风电供暖对于提供风电场运行效率具有重要意义。根据风电场的实际情况选用合适的供暖方案,可以有效地减轻和避免风电场对电力系统的不利影响,同时提高了风电场在电力市场中的竞争能力。重点分析了离网型风电机组独立供暖、风电互补供暖、风光互补供暖、风电和燃气联合循环机组供暖等几种基本方法。     

我国非并网风电开发与发展建议

我国风电产业虽然起步晚,但发展快,2012年累计装机容量已达7532×104kW,处于全球领先水平。然而跟随式发展思维导致风电开发应用模式单一,加之我国电源结构中适合调峰的灵活电源比重小,导致难以并网的风电数量逐年增加,限电"弃风"问题日益突出,影响了风电产业的可持续发展。必须打破跟随式发展思维的束缚,通过风电发展模式多元化,有效提高风电消纳能力,实现风电发展的社会效益、环境效益和经济效益"三个统一"。"非并网风电"理论突破传统观念,研究风电在不上网情况下如何高效、低成本开发利用,目前已在非并网风电直接应用于某些高耗能产业方面取得重大进展,进入科技创新的中后期。由于单台兆瓦级风机造价都在数百万元以上,建设大规模"非并网风电"应用产业化示范工程投入巨大,存在一定风险,需要多措并举:以政产学研合作为基础,打造大规模"非并网风电"应用产业化联盟;转变重生产、轻消费的传统思维模式,将财政补贴重心从生产端转向消费端,鼓励高效、低成本、大规模直接消纳风电;加大政策扶持力度,降低应用非并网风电的行业准入门槛。     

风电场功率控制策略研究与应用

文章根据国家电网对风电场功率控制的需求,提出了风电场功率控制方案。主要描述了风电场功率预测方法、降功率策略以及浅限幅、深限幅的具体策略。该方案经过现场实测,各项指标均达到国家电网要求。     

中国风电发展与并网应用模式研究

从我国能源供需总体形势出发,结合分析国外风电发展状况,阐述了大力发展风能等可再生能源的必要性和意义,提出了我国在风电开发与利用中存在的主要问题。分析了风电大规模开发对电源和电网结构、运行方式、需求侧用电方式等产生的影响,基于风电和电网的规划建设要“同步进行”和“同步配套”,提出了“分级接入”和“分区消纳”的风电发展利用模式,全面提升电网对可再生能源的运输能力。     

风电接入地区电网的的静态电压稳定性研究

通过电力系统仿真软件DIgSILENT对实际系统进行了大量潮流计算,分别使用P-V和V—D曲线分析方法对异步机风电场与基于双馈感应电机的变速风电场接入电网后的静态电压稳定性进行了比较研究;通过研究表明在静态方面基于双馈感应发电机的变速风电场的电压稳定性明显要好于异步机风电场,可以在很大程度上提高风电场接入系统的最大容量。     

风电技术的发展及风机选型

介绍了世界风机技术的现状和发展趋势,对目前的主流机型进行了简单地阐述和比较。针对风力发电机成本在整个风电场投资中占有较大的比重,提出了风机选型的基本原则,对风电场的年发电量和经济指标具有一定意义。     

德国海上风电VSC-HVDC技术分析

系统地总结和梳理了德国海上风电并网情况及发展特点,分析阐述了德国海上风电场群集中并网的技术特征和经验,比较分析了高压交流输电和VSC—HVDC技术在海上风电并网应用的优缺点。最后,结合德国经验和中国发展需要,提出了海上风电并网分析模型。     

面向电网稳定性的智能化直流输电控制系统

为了更好地进行能源调配,我国正开始建设坚强智能电网,直流输电控制系统应实现更多系统层的控制功能。智能电网中的直流输电系统的根本控制目标是保障电网整体的自适应和自愈性。为了实现这一目标,需要从直流输电控制的可观测性入手增加控制观测量,引入合理的集控、协调控制理论作为支撑,完善控制输出环节,实现对电网的有效控制。控制的实时性和决策能力是智能化直流输电控制的核心。从可观性、可控性、实时性、自适应性角度分析,提出了面向电网稳定性的多智能体智能化直流输电控制技术框架,为直流输电系统级控制技术的发展提出了思路。     

含风电场的电力系统经济——排放多目标调度

从火电机组燃料成本和污染物排放两方面入手,构建了含风电场的电力系统发电调度运营管理多目标优化模型。引入了一种新的概率分布模型——截断多用途分布模型(TVD)来表征风电场,并简化风电的不确定性,同时引入基于TVD的可调节置信区间(ACI)风电场成本函数模型及一种基于列维飞行及解决非凸问题的改进型闪电算法(ILFA),可在随机多目标框架中有效地解决经济—排放调度(EED)问题。最后,通过算例与其他经典分布模型进行对比分析,结果表明所提模型可更准确地反映风电情况,该算法在平衡经济成本和污染物排放方面有效。     

风电场接入电力系统最佳接入点选择

分析了风力发电的特性,建立了基于双馈感应风力发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)的风力发电系统的动态数学模型。利用MATLAB/Simulink仿真软件,对风电场接入典型电力系统的接入点选择进行了仿真。仿真结果表明,通过合理选择风电场的接入点,可以减小风电场对电力系统的影响。