基于风电机组无功裕度预测的风电场无功分层控制策略

针对风电电压波动的问题,文章基于风电机组无功裕度预测,提出了一种风电场无功分层控制策略。该策略首先以并网点电压偏差和线路有功损耗最小为目标,使用二次规划算法在线实时求解最优并网电压,进而求解风电场无功参考值;其次,采用EWT-LSSVM预测算法进行风电功率预测,并提出预测功率校正方法实时修正预测功率,精确求解风电机组的无功裕度预测值;最后,以风电机组的出口电压波动最小和预测无功裕度最大为无功分配依据,实现风电场的无功电压闭环控制。仿真结果表明,所提控制策略能够提高风电功率预测的精确性和时效性,降低了风电机组出口电压波动性,同时为风电场预留出充足的无功裕度。     

风电机组集群协同电压控制方法

大规模风电并网后,为维持并网点电压稳定,需要实时调节每个风电机组的无功输出功率。传统集中式方法系统维度高,而分散式方法收敛速度慢。文章提出一种面向并网点电压稳定的风电机组集群协同控制方法。首先,在每个风电机组子集群中设置边缘计算装置,负责更新子集群内机组的无功输出功率以及对子集群内控制模型的降阶;然后,云端控制中心以并网点电压波动最小化为目标,更新每个子集的总无功功率输出参考值,同时更新过程考虑了信息交互过程中通信延时的影响;最后,仿真结果表明,与传统方法相比,所提方法的发电机组无功功率响应速度得到了大幅度提升。     

风速波动时风电场动态特性分析

为了分析风速波动时风电场的电压特性,建立了考虑风机组尾流效应的风机输入风速模型及考虑风机输入风速不同的风电场动态模型,并对风电场采用不同模型时风电场的输出进行仿真比较,结果表明在分析风速波动风电场动态特性时,采用考虑风机间尾流效应和风电场内机组排列布置的风电场模型能够相对准确地反映实际风电场的动态特性,而采用不考虑风机尾流效应的风电场单机模型,夸大了风电场对系统的影响.同时对风电场分别采用恒速风电机组和双馈变速风电机组时的输出特性进行仿真,分析了以上两种风电机组的无功电压特性.     

适用于双馈风机的并网电压波动与 闪变检测系统的研究

风电因电能质量问题影响使其发展受到制约,电压波动及闪变是其中之一。使用目前的闪变仪对风电机组并网引起电压闪变进行检测,发现在检测低频段波动引起的闪变时误差较大,而这也是风电并网产生闪变的主要频段。因此,如何使低频段检测误差减小是该文研究的意义。根据IEC标准,在Matlab平台建立数字闪变检测系统仿真模型,并利用双线性方法求得系统的参数。针对上述情况,分析其误差产生的原因,通过对检测的瞬时闪变视感度S（t）引入参数校正以减小低频检测误差,使其满足风电并网闪变值检测的要求。最后将修正系数后的检测系统运用在一个双馈风力发电系统实例中,证明该风电场满足我国电压闪变值要求。     

考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但其多点接入、无法集中无功补偿等特点对传统风电场无功控制模式带来挑战。文章针对风电场无功平衡和电压稳定性问题,提出了一种考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制策略。首先,提出了考虑网侧和转子侧变流器限制的无功功率控制策略,并在机端并联电容器,增加了无功功率输出能力;其次,针对不同响应时间常数的无功补偿设备,提出多时间尺度协调控制离散补偿设备、静止无功发生器与风电机组的并网点无功补偿策略;最后,实际工程算例证明了所提策略在故障条件下有效提高了分散式风电场无功功率调节能力,减小了并网点电压跌落幅度。     

风力发电并网后需要关注的主要问题

电能质量 根据国家标准,对电能质量的要求有5个方面：电网高次谐波、电压闪变与电压波动、三相电压及电流不平衡、电压偏差、频率偏差。风电机组对电网产生影响的主要有高次谐波和电压闪变与电压波动。     

考虑风资源影响的风电场电压波动和闪变评估

风电并网后引起的电压波动和闪变水平可能超出国家有关标准,造成严重的电能质量问题,因此,在风电并网之前需对这两者进行评估。采用了一种新的评估方法。区别于国际电工标准(IEC61400-21)中电压波动与闪变的评估,此方法考虑了风电场的风资源情况对这2个指标的影响。对风电场在不同出力下由阵风引起系统的电压波动进行计算,并用IEC闪变仪计算短时间闪变值Pst。用所提方法和IEC标准对我国某一新建的风电场进行评估。结果表明,所提方法不仅能有效地进行电压波动与闪变评估,而且能更好地考虑风速变化对风电场带来的潜在影响。     

风火打捆外送下风电对电网暂态失步的影响分析

为了研究双馈感应机型风电场对风火打捆外送系统暂态失步特性的影响,利用PSD-BPA仿真平台建立了风电场动态模型及风火打捆外送系统,从风电接入容量、风电无功电压运行方式、不同故障地点及风电场距离并网点位置4个方面仿真分析了风电场对系统失步特性的影响。揭示得到如下的影响规律:风电接入容量越大、风电恒电压运行方式、风电接入距离故障点较远、风电场距离并网点较近对风火打捆送端系统的暂态稳定性更有利。     

风电场无功功率/电压控制与管理问题探讨

正随着风电比例的日益增长,如中国酒泉地区、新疆哈密地区等风电场群大规模集中接入电网并高电压远距离外送案例的不断增加,风电在电力系统中的"地位"在发生变化,风电对电网的影响已经不可忽视,其中风电场的无功功率/电压控制问题尤为突出,电压控制问题影响着整个区域电力系统的安全稳定性和区域电网的运行经济性。目前市场上流行的风电机组都具备一定的无功调节能力,大多数风电场在其主变低压侧配置了集中型无功功率补偿装置,并实现了风电场的电     

基于变功率因数的分散式风电场优化运行策略

提出一种考虑负荷类型和风电机组无功极限的分散式风电场优化运行策略。建立基于静态电压特性的典型负荷通用模型;挖掘分散式风电机组无功能力,采用机端并联电容器平衡并提高双馈感应发电机无功调节能力;分析风电机组功率因数对配电网各节点电压、有功和无功网损影响规律;在此基础上,提出基于改进萤火虫算法的分散式风电场最优功率因数运行方法。基于IEEE-33节点模型进行仿真计算,结果表明:分散式风电场小范围功率因数优化调节可有效减小配电网网损,提高电压稳定性。     

Economic wind power

The development of a cheap rugged windmill—from the initial wind tunnel tests, through power output/capital investment optimisation exercises to the final design and running—is traced. It is suggested that further development along the lines indicated could well result in economic wind power.     

风电机组的型式认证和风电场认证--IEC风电机组认证标准介绍

本文介绍的型式认证和风电场认证是依据国际电工委员会IECWT01：2001标准风电机组合格测试与认证体系规则及程序。型式认证的步骤包括设计评估、生产评估、质量管理评估以及型式实验。风电场认证是在型式认证完成后进行，包括场地评估、基础设计评估、安装评估（可选）一旦型式认证和风电场认证的相关工作完成后将签发认证证书。     

Alternative wind power : A next generation wind power technology?

Present day wind turbines (large blade Props on Pole or POPs) have continued to evolve to ever larger sizes requiring massive blades, gearboxes or large, complex customized generators. This continuous increase in size has subsequently increased the costs and complexity of manufacturing, transporting, constructing and maintaining these systems. In this article, Alfred L. Weisbrich, ENECO Texas LLC, USA discusses an alternative wind power technology design, the Wind Amplified Rotor Platform (WARP^TM) which uses many identical smaller vertically integrated modules as opposed to one large generator. The modular design can be easily and relatively inexpensively volume produced and implemented both in traditional electric utility scale wind farms as well as in marine based offshore wind farms sites.     

第三讲风力发电用的发电机及风力发电系统

风能是我国目前开发利用比较成熟的一种新能源,风电事业正在我国蓬勃发展.为了帮助读者了解风力发电知识,我们请长期从事风力发电研究工作的中国科学院电工研究所倪受元研究员撰写了<风力发电>讲座,以飨读者.     

Pricing offshore wind power

Offshore wind offers a very large clean power resource, but electricity from the first US offshore wind contracts is costlier than current regional wholesale electricity prices. To better understand the factors that drive these costs, we develop a pro-forma cash flow model to calculate two results: the levelized cost of energy, and the breakeven price required for financial viability. We then determine input values based on our analysis of capital markets and of 35 operating and planned projects in Europe, China, and the United States. The model is run for a range of inputs appropriate to US policies, electricity markets, and capital markets to assess how changes in policy incentives, project inputs, and financial structure affect the breakeven price of offshore wind power. The model and documentation are made publicly available.     

风 风能 风力发电——21世纪新型清洁能源

一风的一般属性１风的形成风是人们非常熟悉的一种自然现象，人人都能感觉到它的存在。春风和煦，给万物带来生机；夏风吹拂，使人心旷神怡；秋风送爽，带来丰收的喜悦；冬风呼啸，迎来漫天飞雪。那么风是怎样形成的呢？众所周知，人类生活的地球表面被大气所包围，来自太阳的辐射不断传送到地球表面，因太阳辐射受热情况不同，地球表面各处的气温不同。在影响气压高低的因素中，气温起着最重要的作用。温度高的地区空气受热上升，气压减小；温度低的地方，空气下降，气压增大，于是产生了气压差。和水往低处流一样，空气也从气压高处向气压…     

Analysing wind power ramp events and improving very short-term wind power predictions by including wind speed observations

Though wind power predictions have been consistently improved in the last decade, persistent reasons for remaining uncertainties are sudden large changes in wind speed, so-called ramps. Here, we analyse the occurrence of ramp events in a wind farm in Eastern Germany and the performance of a wind power prediction tool in forecasting these events for forecasting horizons of 15 and 30 min. Results on the seasonality of ramp events and their diurnal cycle are presented for multiple ramp definition thresholds. Ramps were found to be most frequent in March and April and least frequent in November and December. For the analysis, the wind power prediction tool is fed by different wind velocity forecast products, for example, numerical weather prediction (NWP) model and measurement data. It is shown that including observational wind speed data for very short-term wind power forecasts improves the performance of the power prediction tool compared to the NWP reference, both in terms of ramp detection and in decreasing the mean absolute error between predicted and generated wind power. This improvement is enhanced during ramp events, highlighting the importance of wind observations for very short-term wind power prediction.     

分散式风力发电机组的电压控制

风电的分散式开发不同于大规模开发和分布式开发,由于分散风电靠近负荷中心,直接接入配电网,且不加装无功补偿调节装置SVC,配网中较大的电压波动给分散风电的并网运行带来影响。文章讨论了配网对分散风电的电压控制特点和要求,结合风电机组无功控制能力,并推导出满足配网电压调节要求的风电机组无功控制范围和对机组设备的要求。     

风电系统的无功功率与电网电压稳定

论述了风电容量在占局部电网相当比例时,风电机组的无功功率调整与电网电压之间的关系,对于定速和变速风电机组的运行特性做了分析,提出了在需要做无功功率调整时风电机组应能满足的特殊要求。