应对风电接入的分级控制策略研究

针对由风功率的随机性和波动性导致电网侧电压稳定性问题,提出基于改进五区图的分级控制策略。通过以改进五区图作为动作判据并缩小其"0"区范围,在多种控制方式组合中采用经典遗传算法选取最优组合作为上级控制策略,将电网侧系统电压调节并保持在限制值内;对于风功率预测值和实际值的偏差可能导致的电压越限问题,下级控制策略采取以改进五区图中动态无功补偿装置的动作区作为动作判据制定出相应的控制方式,做到快速跟踪,实时响应,最后经仿真试验验证了控制策略的实用性和可行性。     

树脂风轮在燃气热水器的应用

本文介绍了树脂风轮在燃气热水器的应用,对燃气热水器鼓风机使用树脂风轮,其风压、风量、噪音、消耗功率等方面的变化进行了试验分析,并在整机上的使用进行了相关测试,为树脂风轮在燃气热水器上的使用提供了参考依据。     

风电消纳能力分析方法的研究

为了提高风电的消纳能力,提出了一种考虑调峰时段限制风电出力的新的风电消纳能力计算方法。该方法通过电网调峰困难时期允许少量弃风,保证更大的允许装机总量,因而非调峰困难期可获得更大的风电发电负荷。与不限制风电出力时消纳能力的计算方法相比,该方法实用、能够大幅度地提高风电接纳的能力,并且可灵活地应用于各种经济运行指标考核下的风电接纳能力计算。通过实际的算例验证了新方法的准确性,证明了该方法对电网规划及提高风电消纳能力具有指导意义。     

基于虚拟预测与小波包变换的风电功率组合预测

为了提高风电功率的预测精度,针对风机功率不稳定性和非线性强的特点,使用小波包变换将风机出力分解成多个频率的子序列,然后运用组合预测方法分别对各子序列进行提前24 h预测,叠加各子序列的预测值,得出实际预测结果。其中组合预测方法权系数是通过虚拟预测的方法由方差倒数法确定。选择广东某风电场实测数据作为案例,对连续7天风电功率进行了预测。结果表明:小波包变换能有效把握风电功率变化规律,对小波包变换后的各子序列的预测结果表明组合预测效果优于单一预测方法。     

风场及其送出线保护配置与整定研究

现有风场及其送出线保护多从保障风机或各元件自身安全角度进行简单配置整定,可能存在保护范围不明确,选择性和灵敏性未进行系统校验等问题。结合风电故障特征,给出了风电场提供故障电流最大值的简化计算公式,提出了兼顾风机安全与系统可靠性的风场及送出线保护配置与整定原则。并以吉林某风场为例,尝试给出了风机、箱变、集电线、母线、主变在内的风场及其送出线保护的配置原则,定量化校验了集电线路电流保护配置与整定的合理性。     

基于实测数据的风电场风速-功率模型的研究

建立准确的风电场模型是风电接入系统相关研究的基础。首先通过对某双馈风电机组的标准功率特性曲线和实测风速-功率散点图进行对比,针对它们之间的差异问题,建立基于实测运行数据的风电机组风速-功率模型。其次,针对地形复杂、机组排列不规则的大型风电场风速差异性问题,利用K-means聚类算法对风电场内所有风电机组按实测风速数据进行聚类划分,建立了整个风电场的等效风速模型,进而给出了基于实测运行数据的风电场风速-功率模型。然后,以某实际风电场为例,对该风电场内的风电机组按风速进行K-means聚类划分,结果显示该划分结果与简单按地理位置的机群划分结果有明显差异。最后,对传统的风速-功率模型和所提出的风速-功率模型输出结果进行比较,结果证明所提出的模型相对于传统模型而言,准确性有了较大的提高。     

一种可在特高压或风电大量接入后减少旋转备用的新方法

由于风电和火电机组相比更加多变,难以预测,增加风电的注入水平一般会需要更多的旋转备用,这会增加成本。调压辅助调频有助于改善这一问题。当风电出力突然大幅度下降导致频率下降时,可以通过调低负荷电压来减少有功需求、提高事故后电网频率,然后再通过AGC将频率恢复到正常水平。在指定允许的LOLP或LOLE时,可以通过概率计算得到这种方法减少的旋转备用数量。调压辅助调频也可在特高压接入后节省需要的旋转备用。仿真计算证明了该方法的有效性。     

统一潮流控制器在风电机组并网运行中的应用

大规模风电并网改变了原来电网的潮流分布、线路传输功率以及电网故障时的暂态特性。将统一潮流控制器(UPFC)应用于异步风电机组并网的环形输电网络模型中,研究UPFC改善风电并网的性能。通过设计UPFC并联侧的双闭环反馈控制,设置风电输出线路三相短路故障来研究UPFC提高风电场低电压穿越能力。再建立UPFC串联侧有功与无功的独立控制系统,向输电线路输出补偿电压,研究其优化风电并网系统的潮流分布能力。在Matlab/Simulink软件中建立模型,仿真结果表明基于UPFC强大的无功补偿能力与潮流控制能力,UPFC能够显著提高风电并网的低电压穿越能力和优化潮流分布。     

基于数字信号处理的风电功率日周期性研究

风电功率具有波动性和间歇性,大规模风电并网对电网运行产生不利影响。主要对风电功率波动特性进行分析。基于数字信号处理,将风电功率数据作为数字信号进行处理。通过自相关系数分析发现风电功率数据具有一定的周期性。利用有限傅里叶分解提取日周期分量,并从能量角度分析了日周期分量在不同时间尺度和不同装机容量下的分布特性。日周期分量在风电功率中所占比例随时间和空间的不同发生变化。时间段越长日周期分量所占比例越小;随着风电场数量的增加,日周期分量所占比例将明显增加。     

采用基频零序分量注入的MMC换流器故障容错控制研究

针对模块化多电平变流器(Modular multilevel converter,MMC)冗余子模块在故障时存在耗尽的情况,提出了基频零序分量注入的故障容错控制方法。通过与中性点偏移相结合,保证即使出现冗余子模块耗尽,MMC仍能继续安全运行,解决剩余正常子模块承受应力不均衡问题,保障系统安全、可靠运行。同时,利于减少冗余备份量,并大幅度降低硬件成本和提高运行可靠性。经Matlab仿真验证了所提方法的正确性和有效性,为基于MMC的海上风电柔性直流输电变流器的可靠运行提供了一种有效的故障控制方案。