浅析风力发电机组无功补偿问题

近几年来,风电场的规模和单台风力发电机的容量不断增加,风电场对电网运行的影响日益突出。又由于接入电网的送电线路较长,风电机组出力的随机性、间歇性和不可控性等因素,风电场并网运行对电网的电压质量和电网的电压稳定性影响很大。因此稳定电网电压、实现无功补偿非常重要。本文重点介绍了无功补偿的基本原理、补偿的具体方法、补偿所用的主要装置及风电场无功补偿的措施等。     

风电并网后提高系统电能质量的措施研究

当前,大规模风电场接入输电系统已是大势所趋,但风电出力具有随机波动性,可能对系统电能质量产生严重影响。现针对与风电并网相关的电能质量问题,包括电压偏移、电压波动和闪变、谐波等,介绍改善含风电系统电能质量的相关理论和措施。     

风电场接入系统的无功优化规划设计

风电场运行时有两个显著特点:有功出力具有随机性和需要吸收大量无功功率。大规模风电并网运行会对电力系统产生不利影响,需要对风电场接入系统进行无功优化规划。针对风电场有功出力随机性的特点,利用基于概率的场景方法研究风电场接入系统的无功优化问题,采用遗传算法求取最优解。利用风电场接入IEEE14节点系统进行仿真计算,得到的结果显示上述模型的正确性和有效性。     

浅析大容量风电并入电网对电力系统的影响

详细分析了风电场接入对电力系统的影响,对大同电网接入大容量风电的应对措施进行了阐述,并探讨了大容量风电并入电网后对电力系统所产生的影响。     

TCR型SVC在风电并网领域中的应用

介绍了风力发电机组的并网技术,并分析了风电并网后给电网电能质量带来的不利影响;针对风电并网后对整个电网电能质量的不利影响,本文提出通过使用静止型动态无功补偿装置（SVC）来改善风电场的电压稳定性,降低电压波动和闪变,提高功率因数。为了说明SVC在稳定风电场电压和提高风电系统运行性能方面的作用,通过某风电系统中安装的SVC为例进行仿真说明。实际应用效果表明,SVC极大地改善了风电场运行性能,保证风电场并网电能质量符合国家标准。     

风电场并入电网的影响研究方法

风电运行特性与常规电源不同,具有很大的随机性和间歇性.提出了一种风电场并入电网影响的研究方法,首先给出建立风电场模型的基本步骤,然后应用随机潮流算法分析风电场并入电网的影响,再依据系统运行指标进行风电接入容量评估,为工程实践提供了具有借鉴意义的研究方法.     

风电接入区域电网的静态稳定分析

由于风电出力的随机性、波定性和不确定性,随着风电在电源结构中的比例不断增大,对电力系统运行影响越来越严重,本文分别对枯水期和丰水期两种不同的潮流负荷下,对风电接入区域电网后潮流和无功电压分析以及静态安全分析,分析接入后电网电压、线路潮流、无功等的影响。     

考虑分散式风电的配网电压稳定性研究

根据分散式风电场接入配电网的等效模型,分析了双馈风电机组接入配电网的无功出力特性。利用双馈风电机组快速的动态无功响应特性,提出了风电机组自身无功出力参与各接入点无功电压控制的分散式风电无功电压协调控制方案。通过监测分散式风电场各接入点出力与电压信息,采用过滤集合的原对偶内点法求解无功电压协调控制模型,在满足各接入点电压约束的同时,均衡了风电场的无功裕度,提高了配电网的电压稳定性。通过30节点配电网算例验证了所提模型及控制的合理性和有效性。     

风电场有功功率控制综述

针对风电大规模的集中接入模式,提出合理的风电场有功功率控制策略,使得风电场可以近似常规发电厂那样承担电力系统频率调节的作用,减小对接入电网的影响.对风电场有功功率控制模式进行了详细的介绍,并且对不同情况下的风电场有功功率分配策略进行了分类,展望了该领域的可能研究方向.     

风电引起的电压波动和闪变研究

推导了用于风电动态仿真的风速模型,建立了含风电电网的仿真模型,在Matlab/Simulink中仿真分析了风速变动引起的电压波动和闪变,并探讨了湍流强度和并网点短路容量对风电场电压波动和闪变的影响。     

一种评估风电场电压闪变的实用方法

为解决风电场并网引起的并网点电压闪变评估问题,将风电机组出力曲线拟合和电网络理论应用到其中.风电场根据电网络理论可以等效为一台风力发电机及其相关阻抗.在分析相关文献的基础上,探讨了风电场网络的建模和等效问题,从理论上证明了容量较小的风电场不会引起较大的电压闪变;详细地描述了IEC61400-21风电场电能质量评估标准,该标准包括在运行时和切换操作时对电压闪变的评估;同时简略描述了相关国家标准中对电压闪变限值的要求;通过使用IEC61400-21和IEC61000-4-15对之开展了分析,提出了一种评估风电场电压闪变的实用方法.最后,以某风电场为例,使用该方法进行了电能质量评估;并基于国家标准,对评估值作出了评价.研究结果表明,该风场运行时短时电压闪变值只有0.009 185,切换操作时产生的短时电压闪变值更小,远远低于限值0.8.     

含低负荷场景低碳多源协调调度

温室效应导致全球持续升温,巨大碳排放量导致地球已不堪重负,如何降低碳排放成为目前亟待解决的问题。当风电出力与火电机组最小出力之和大于负荷量,只能通过储能、储热装置或弃风来达到功率平衡,此时可定义为低负荷运行状态。在低负荷时段,负荷消纳风电难、储能成本运行高。首先,考虑火电机组深调对发电成本和碳排放量的影响,建立了火电机组分阶段出力模型,将碳交易机制引入系统的调度模型中,构建阶梯型碳交易成本的计算模型;其次,以碳排放量和发电成本最小为优化目标,综合考虑系统的各种约束条件,建立了基于多目标的含低负荷场景低碳多源协调调度模型;然后,采用改进萤火虫算法,得到最优调度方案;最后,以带10个风电场的系统为算例,采用3种不同对比实验证明,所提方法可有效降低碳排放量,提高了系统运行经济性。所提方法分析了风电并网渗透率对系统运行方式的影响,表明含低负荷场景低碳多源协调调度与风电并网渗透率密切相关。     

基于液压传导的风力发电系统研究

提出一种新型的液压传导储能风力发电系统模型。该模型采用液压系统传导储能,有效改善风电波动性,降低风机的制造维护成本,并实现功率及电压控制。通过液压传导将发电机及相关控制系统降至地面,能够降低一定的风机制造成本。通过对该模型的分析和实验,证明该新型系统能适用于中小型风力发电系统并且可以有效克服现有风力发电系统的一些缺陷。液压储能实现异时发电并改善风电的波动性,而通过调节液压系统来进行稳压,则无需电力稳压系统。     

基于虚拟仿真技术的风电教学系统的实现

近年来风力发电事业在我国得到了迅速的发展,为了满足风电教育的需要,结合我校"电力特色教学",设计开发了风电场虚拟仿真系统。利用虚拟现实与仿真技术的结合,生成高度逼真和交互的教学实验系统,以此来促进风电教学的进一步发展。     

基于云模型的风电机组输出功率特性分析

风电机组性能的优劣直接影响着风电场安全生产和经济效益。输出功率是风电机组最重要、最具代表性的性能指标之一,风功率曲线是机组发电能力最直观的表述。以输出功率和风速为数据源,应用云模型特征量研究风电机组输出功率的波动特性,有利于掌握风电机组性能状态。在对风电机组SCADA系统风速、功率数据筛选的基础上,描绘风电机组正常工作状态下的风功率散点图,采用比恩法建立风电机组实际风功率曲线;统计分析不同风速区间的输出功率,利用逆向云发生器建立不同风速下的输出功率云模型,得到不同机组的整体功率云;通过对比分析功率云的特征值,实现输出功率大小、波动范围和离散程度的量化分析;同时计算风速、功率相关系数反映和评价机组响应的灵敏度。云模型的应用,把机组状态从定性评价拓展到定量评价,从宏观综合评价深入到风速区间段精准评价,提高了风电机组性能分析的准确性和全面性。最后,应用实例验证了算法的有效性和可靠性。     

基于GRU-XGBoost的风电场功率短期预测

随着风电技术的不断发展,更多的风电机组并入电网运行。考虑到电网的安全性与稳定性,精确的风电场发电短期预测技术越发重要。在利用自适应噪声的完备经验模态分解(CEEMDAN)风电原始序列信号的基础上,采用GRU-XGBoost模型对非线性、非平稳的功率序列进行建模和预测,以提高模型的预测能力和泛化能力。首先利用CEEMDAN将风电功率原始序列分解为一系列不同时间尺度的分量,将分解后的信号输入GRU神经网络输出预测信号,再输入XGBoost进行校正。通过与多种预测模型进行比较证明此模型拥有更好的预测精度。     

小草湖风电场风资源分析与机组选型综合研究

利用风资源评估软件WAsP对小草湖风电场进行风资源评估。计算出风谱图,对风速数据统计分析得出平均风速和平均风功率密度变化。给出4种备选风力机组,从风力机容量系数、发电量和经济成本方面进行优化选型分析,选择出适合该风电场的风力机机型,以提高发电量,增加经济效益。     

基于风速预测的风电机组自动解缆优化方案研究

针对当前风电机组解缆控制存在的问题,首先对目标风电场的解缆情况进行了统计分析,指出优化解缆控制方案的必要性;然后提出了基于PSO-LSSVM模型的超短期风速预测方法,实现了对未来30 min内平均风速的预测;最后提出了基于超短期风速预测的风电机组自动解缆优化方案,并对目标风电场的解缆控制方案进行了优化升级。测试结果表明PSO-LSSVM模型与LSSVM模型相比具有更高的预测精度,能够满足解缆控制的要求;优化后的解缆控制方案有效降低了因解缆造成的电量损失,具有良好的工程应用价值。