雷击风机桨叶内部灾害机理研究

随着风力发电的日益普及,风电机组桨叶的雷击灾害问题愈发严重。针对这一问题,本文分析了桨叶与雷云间先导放电的发展机理,阐述了旋转桨叶的引雷效应,揭示了风机桨叶内部遭受雷击的物理过程,并通过先导发展理论对接闪过程进行了仿真验证。结果表明,后续回击是风机桨叶内部遭受雷击的主要原因,风机桨叶初始角度、旋转速度、回击间隔时间及雷电流幅值均会对雷击位置造成影响。     

电网风电调度自动化系统设计研究

风力发电是一种间歇性电源,大规模的风电场开发与建造必然会面对怎样顺利正常接入电网以及发电功率怎样开展平稳控制与调度成为了风电场必须面对的重要问题之一。我国的风电场大多位于远离负载中心的地理位置,所在区域的电网调节能力有限,这一情况给我国风电发展带来了一定的阻碍。文章主要针对电网风电调度自动化系统设计进行研究。     

基于基尼系数电量进度公平性的日内滚动发电计划EI北大核心CSCD

风电高占比电力系统的日内滚动发电计划制定中,需要考虑电量执行进度的公平性,从而为年度电量执行进度偏差达标奠定基础。引入电量进度基尼系数公平性约束,建立了含风电系统的日内滚动发电计划模型,通过目标电量和发电计划的协调优化,实现发电厂商可接受程度的公平性、电网运行经济性与可再生能源消纳三者间的平衡。作为具有明确公平取值范围的资源分配公平性衡量指标,基尼系数被引入而用来衡量电量执行进度,既可提升可行性和经济性,又能保证公平性从而更易被各方所接受。监管机构可通过基尼系数指标设定值的调整来改变对经济性和公平性之间的侧重程度。仿真结果验证了所提方法的合理与可行性,可为相关理论和实践提供有益参考。     

农村分布式可再生能源利用模式与应用

在梳理分布式可再生能源的概念和特征的基础上,结合分布式可再生能源发展存在的问题及农村应用情况,提炼出农村分布式可再生能源的几种典型利用模式,结合不同应用场景下的资源和需求特征,对几种典型利用模式的基本特征、适用范围和应用条件展开深入剖析。最后,结合农村分布式可再生能源典型案例,提出适合于分布式可再生能源典型利用模式在中国农村推广应用的建议。     

基于改进经验模态分解和支持向量机的风电功率预测研究

风电大规模接入给电网安全运行带来了较大的挑战,风电预测是主要的解决措施之一.针对风电功率信号的非线性和非平稳性特征,提出了一种基于改进经验模态分解(IEMD)和支持向量机(SVM)的风电信号组合预测方法.首先,阐述了EMD的基本原理和优缺点,针对其分解非线性非平稳信号时的采样率问题,提出了一种消减欠冲现象的改进方法.其次,以辽宁某风电场提供的风电数据为研究实例,利用IEMD将风电信号分解为一组较为平稳的子序列分量;然后,运用SVM理论分别构建风电信号低频和中频分量的EMD-SVM和IEMD-SVM组合预测模型,并在MATLAB中仿真对比了两种模型的预测结果.研究结果表明,IEMD-SVM的组合预测模型在分解风电信号时能够有效减少欠冲点数目,较好地表现原信号的整体趋势,与EMD-SVM预测方法相比具有更高的精度和准确度.     

能源互联网系统中复合储能协调优化配置方法研究

能源互联网是实现我国能源革命目标的关键,储能技术作为能源互联网发展的关键技术之一,受到广泛地关注与研究。能源互联网系统中存在多种能量资源,需要多种形式的储能技术协调配合。基于不同形式储能技术的原理及特点,对配置多种类型储能技术在能源互联网系统中需要达到的目标进行了详细分析,总结了能源互联网系统中的储能需求,明确了为能源互联网系统配置复合储能的必要性。在此基础上,提出了能源互联网系统中储能容量需求的计算方法以及多种储能协调优化配置方法,并对算例系统进行了计算和结果分析,验证了所提出方法的有效性及可行性。     

计及灵活性提升的热电厂日前市场竞价策略

针对含多类型燃煤热电机组与多种电热解耦设备的热电厂在电力现货市场中的报价决策问题,提出了基于价格接受者角色的热-电分步决策竞价模型。首先,依据次日预测价格进行热电厂日前最优产量决策,确定厂内电热解耦设备的运行计划。然后,根据机组调节能力,计算热电厂在次日各时段的发电功率范围;进而,构建分段阶梯形报价曲线。最后,以中国北方地区某典型燃煤热电厂为例,基于现货市场试点的3种典型场景出清电价,验证了所提热-电分步竞价决策模型的有效性;同时分析结果表明,日前市场难以为燃煤热电厂灵活性提升改造提供足够的经济激励。     

考虑风险偏好的快速频率响应备用容量规划

增设快速频率响应备用容量,为威胁系统频率安全事件设立备用规划方案,是应对电力系统频率稳定新形势的重要手段.首先,考虑一次调频事故拦截的潜在收益,采用风险偏好成本收益分析模型作为小概率极端事件的风险价值评估依据;基于序贯蒙特卡洛方法建立常规机组、高压直流传输线路、风电机组的运行状态模型,并将故障集输入所提的系统频率仿真模型中,对功率扰动实现系统频率追踪及下降最低点捕捉,进而获得满足快速频率响应备用容量;兼顾可靠性收益与备用综合成本,定义快速频率响应备用成本收益模型,并提出相应的备用方案可行性校验方法.算例结果表明:所提快速频率响应备用容量规划方案能有效的避免小概率极端事件被同质化,且极端事件概率越小,备用需求越高.     

两种风电供热模式的节煤效果比较

针对当前风电供热项目使用纯凝电力过多、电锅炉利用率低的问题,提出了风电供热项目与热电厂互补供热的运行模式。在构建风电供热系统基本数学模型的基础上,建立了风电供热系统在独立供热模式和与热电厂互补供热模式下的运行策略模型和节煤效果计算模型。算例中,以实际数据为依据,对整个供暖期两种模式下的风电供热项目进行了模拟运行。结果表明,相对于独立供热模式,互补供热模式不仅在节煤效果上具有优势,而且该模式下风电供热项目无需配置储热,从而可节约投资成本。     

并网风电站低穿检测实验中暂态过电压优化控制方法研究

现有并网风电站低电压穿越测试装置采用电抗器投切的方式模拟测试点电压故障,在实验过程中断路器投切大电感负载时会产生频率较高幅值较大的暂态操作过电压,严重危害电力设备安全。为此,文中以风电站内现有蓄电池组和超级电容器组成的混合储能设备为基础,应用状态平均法建立并网风电站数学模型,提出对混合储能设备电压、电流环分别进行控制的改进模糊自适应PID控制方法,借此实现对测试实验过程中暂态过电压的优化控制。通过在MATLAB平台与常规型PID控制策略的同类系统对比分析表明,采用改进模糊自适应PID控制策略的混合储能设备具有更短的暂态过电压动态响应时间与更强的稳定性,能够有效抑制过电压,保障测试实验过程中设备的安全运行。