大规模风电场对电力系统稳定性影响的研究

风电机组由于其自身特点,风电机组与传统发电机组有不同的稳态和暂态特性,大规模风力发电接入电网后,电网的电压稳定性、暂态稳定性及频率稳定性都会发生变化。主要针对基于普通异步感应电机和基于双馈式感应电机风电机组的风电场对电网稳定性影响进行深入研究,使得对风电场接入电网后,给电网稳定性带来的问题有更全面、更深入的认识,有利于我国风力发电快速、健康发展。     

分离式混合储能提升风电场低电压穿越能力研究

为实现风电场低电压穿越(LVRT),文章将全钒液流电池组(VRB)集中式储能配置于风电场出口母线处,超级电容(SC)分散式储能配置于单台风电机组直流母线处。对集中式VRB储能系统DC/AC变换器提出一种稳态下单位功率因数控制,电网暂态故障下有功平抑受限、无功支持优先的改进控制策略。在不同程度电网电压跌落工况下,研究不同位置储能系统对风电场LVRT性能的影响。结果表明,混合储能系统采用所提安装方式和控制策略后可有效实现风电场稳态下输出功率稳定,电网暂态故障下,风电机组直流母线电压稳定,VRB储能系统最大程度向电网提供无功支持,抬升风电场并网点电压。     

含高渗透率海上风电电网的DSSC优化配置与运行控制策略

随着海上风电并网规模的不断增大,高渗透率风电引起的线路潮流阻塞问题已成为制约风电并网规模的重要因素之一。针对高渗透率海上风电区域的输电线路阻塞问题,文章提出一种含高渗透率海上风电电网的分布式静态串联补偿器(DSSC)优化配置与运行控制策略。该策略包含两个阶段:第一阶段为考虑多场景下DSSC的优化配置,以线路阻塞程度最小为目标,确定DSSC的配置地点与容量;第二阶段为DSSC的运行控制,利用DSSC的潮流控制能力,优化调度系统中的发电机,降低系统运行成本,并考虑系统在出现风电水电高出力场景下DSSC的运行控制,从而提高系统可再生能源的消纳。仿真结果表明,与采用静态串联补偿器(SSSC)和不采用柔性交流输电(FACTS)设备相比较,所提策略可降低系统的运行成本,提高可再生能源的消纳水平。     

结合源-网-荷信息的风电爬坡事件综合识别方法

随着风电渗透率的不断增加,电网的安全稳定运行不可忽视风电爬坡对其产生的影响.然而,传统的爬坡事件识别方法大多只考虑了源侧的风电场输出功率信息,综合考虑电网侧和负荷侧信息的研究相对较少.本文给出了一种结合源-网-荷信息的风电爬坡综合识别方法:首先,利用源侧风电场输出功率曲线与对应的电网负荷侧曲线获取了相对风电功率曲线,在相对风电功率曲线上定义风电爬坡事件,并根据电网频率给出了爬坡阈值的设定策略.然后,通过对所收集的实际风电场输出功率数据和电网负荷数据进行综合分析,验证了本方法的合理性和有效性.最后,通过对相对风电功率的定义进行合理延伸,首次提出了一种结合广义源-网-荷信息的风电爬坡事件综合识别方法.     

大规模风电接入电网的稳定性分析

针对大规模风电接入电网将严重影响系统的稳态运行和动态特性的问题,结合风电特性,以潮流分析、暂态稳定为基础并考虑联络线潮流控制,探讨了大规模风电接入对电网运行的影响.以实际电网为例进行仿真计算,分析了风电接入后稳态运行状况的变化和风电并网对系统暂态动态特性的影响,研究了AGC控制在联络线功率控制中的应用.     

稳态约束下的风电场最优控制策略选择

对采用不同控制策略的风电场接人系统进行了稳态分析,通过绘制不同控制策略下风电场公共接入点（PCC点）、地区电网电压中枢点和重要变电站的P-U曲线,分析了风电接人后地区电网的电压、网损变化;对采用不同控制策略的风电场最大接人容量进行了研究;最后,在不同的稳态约束下,讨论了风电接人系统的最优控制策略的选择问题。     

并网风电场联络线线损分析

风电场在配电网末端并网、风电输送线路较长时,线路损耗非常严重。结合某风电场的运行方式分析了风电场联络线线损过高的原因,提出了降低线损的方案。以并入哈密电网的马莲泉风电场为算例,构建仿真模型,基于实际运行数据对比研究了降低线损方案,并从经济性、风电接纳能力两方面分析了方案的可行性。研究结果有助于制定合理的风电接入方案,提高含风电系统的经济效益。     

以电网跟踪备用为约束的风电消纳能力分析模型

文章在研究风电出力特性及其同时率变化的基础上,引入相邻两个连续采样间隔下的风电上网同时率差值指标,通过分析此指标的动态变化情况,以电网跟踪备用为约束条件,计算电网的风电消纳能力。该方法求解过程简捷,适应性强,便于实际工程应用,有利于风电场规划阶段较快估算出电网的消纳能力。文章构建的方法模型考虑利用电网跟踪备用容量来解决风电并网运行时电网的功率不平衡问题,可有效解决风电输出功率波动性引起的电网功率的不平衡,避免风电并网对电网运行的功率扰动。最后,以我国东北地区某风电场出力数据为对象进行分析和论证,结果表明,模型具有一定的合理性与实用性。     

波动率优于国网标准的风电场储能容量经济优化配置

基于某风电场出力的实际数据,从不同时间尺度上分析了该风电场的功率波动特性。考虑了风电场弃风成本、储能惩罚成本、储能投资和运行成本,通过3种成本间的制约关系,构建了储能容量经济优化计算模型;采用滑动时间窗口算法并引入平抑修正系数,制定出波动率优于国网标准的期望参考功率。采用改进粒子群算法,针对某含储能风电电网进行了储能容量优化配置,求解出最优储能容量和最小经济总成本,对比了不同储能容量配置策略下的经济性,并引入了波动率评估因子对平抑效果进行了量化分析。仿真结果表明,该优化配置方案能够将风电出力波动率限制在20%以内,优于国网标准,且经济性最好,具有较好的应用前景。     

计及集电线路和内部损耗的风电场模型分析比较

风电的接入会改变电网原有的潮流分布而对电网电压稳定性产生影响。潮流计算作为风电接入系统研究的基础,为得到其计算结果的准确性而建立风电场稳态模型具有重要的意义。以往的风电场系统潮流计算都是把整个风电场等效为一个风机处理,并没有详细讨论风电场内部的电网结构,潮流计算无法深入到风电场内部。在DigSILENT/PowerFactory中建立了改进的潮流计算模型,充分考虑了由双馈异步发电机组成的大型风电场的集电系统以及风电机组间电缆的功率损耗对稳态潮流计算的影响。