低碳经济下风火互济系统日前发电计划模式分析

风电是最具竞争力的低碳能源之一,是推动低碳经济发展的重要力量。考虑风电机组出力特点,关注风电低碳效益的发挥,研究了风电机组与火电机组协调运行的问题。通过引入CO2价格指标,建立了风火互济系统运行的综合最优模型。从风能利用原则、日前发电计划优化目标、风电参与日前调度的方式3个方面提出了含风电的5种典型日前发电计划模型。在典型风火互济系统中对各模式进行了比较,并深入讨论了CO2价格、不同风电接入水平对模型的影响。结果表明,优先调度风电但允许少量弃风将显著提高中国风火互济系统整体效益,该模式优于全额接纳风电的模式;通过引入CO2价格机制,以经济和环保并重的计划模式优于传统的以发电经济性为目标的模式;当CO2价格达到一定水平,风电机组与常规机组平等参与日前发电计划可实现真正意义上的系统运行经济性与环保性的综合最优。     

中国区域低温天气及其对风力发电影响的统计

罕见低温天气可能导致大规模风电机组非计划停运,威胁电力系统的可靠安全运行.研究低温天气对风力发电停运容量影响的时空规律,对于未来高比例甚至100％可再生能源电力系统的发展,具有重要意义.以风力发电机组的设计运行温度下限为阈值,关注低于阈值的低温天气.结合全国2481个地面气象站点历史48年(1970—2017年)的日气温观测数据及国家电网有限公司经营区的实际风电场分布数据,从发生频率、持续时间、反复穿越阈值次数、影响国土面积、风电停运容量等指标,对中国区域低温天气及其对风力发电的影响进行了统计分析,并总结了低温天气对风力发电的影响规律,可为未来高比例可再生能源电力系统的规划和运行提供基础.     

风火联运源端系统有功优化运行分层协调思路

中国风资源与负荷中心逆向分布的特点客观上形成了含集群风电的多电源联运源端系统,其中最典型的是风火联运源端系统,提高其发电的控制灵活性对于促进风电消纳十分重要。针对"三北"地区风火联运源端系统特点,提出在调度中心和源端发电单元之间建立有功优化运行层,对局部分散的风电场和火电机组进行协调控制,从而提高源端电力的控制灵活性,充分利用消纳空间以提高风电利用率;其中,异特性多类型机组联运的控制复杂性问题、强刚性风火联运源端系统应对可再生能源发电波动性难题是实现源端系统有功优化运行的关键难题。文中从区域风电场群协调模式、多空间尺度分层协调模式以及多时间尺度逐级精细化策略3个方面提出了相应的解决思路;在此基础上,提出多时空尺度分层协调有功优化运行体系,并梳理相应的运行性能评价指标;最后,着重从体系中风火协调层、集群风电协调层两个角度阐述关键技术问题。     

基于多算子层次分析模糊评价的电网安全与效益综合评价指标体系

提出一种新的电网安全与效益综合评价方法。该方法通过规范安全指标、一般安全指标及效益指标3类指标来刻画电网安全与效益的特性,并构建了目标层、类别层、指标层及子指标层4层指标体系。在权重分析及指标计算中,提出了包括主从型乘法算子、0-1型乘法算子的综合模糊评价新算子。结合模糊层次分析法,建立了多算子层次分析模糊评价评价模型及相应的求解方法。算例表明该方法可以有效地对电网的综合属性进行评价,从而对电网企业完善电网规划布局、总结分析运行经验提供对比分析及指导。     

可再生能源交流孤网转并网运行中的电压控制策略

柔性直流远距离输送有仅通过直流送出模式和交直流混联送出模式。两种送出模式下,系统的运行点存在较大差异,直接切换会对电网产生较大冲击。文章首先分析了两种送出模式下系统的调压控制特点,指出并网点电压幅值偏差是切换过程的关键点,设计了以可再生能源集群并网点电压偏差最小为主目标,换流站综合无功裕度最大为次目标的柔性切换策略。最后,基于某柔直电网可再生能源送端规划系统进行仿真,验证了所提策略的有效性。     

风场低电压穿越能力优化设计

目前,我国对风力发电的低电压穿越还没有明确的要求,相关研究还大多基于国外标准,亟待形成一套符合我国风电开发特点的低电压穿越能力的规划方法。文章首先依据安全性和经济性提出了设计低电压穿越的若干基本原则,然后根据这些原则讨论了低电压穿越能力的设计要点与规划方法。以某具有高风电穿透率地区电网为例,分析了该地区电网内风电场的低电压穿越要求,并比较了多种设计方案的收益,最终提出该地区风电的低电压穿越曲线的优化方案。     

制氧机低温水结垢故障的分析与处理

对一次制氧机低温水结垢故障的原因进行了分析和处理,并由此提出了防止结垢的若干整改措施。     

面向异质图的在线图划分算法

图划分算法是分布式图计算系统里的重要组成部分, 它将一个图划分为若干子图以便在分布式系统中运行, 并将子图上的点和边数据及子图上的计算任务分配到各分区. 异质图是现实世界中广泛存在的一种图, 它是指具有多种节点类型或边类型的图, 在针对异质图的计算过程中, 现有的图划分算法对于异质图的处理没有考虑到以下问题: 在图计算过程中, 不同类型的节点和边携带的数据量可能不同; 不同的节点和边类型, 可能会采用不同的处理算法, 其计算时间也会不同. 针对现有图划分方法的不足, 本文提出一种面向异质图的在线图划分算法OGP-HG算法, 并对现有的GraphX图计算引擎进行改进, 将OGP-HG算法在改进后的图计算引擎中实现. 本文提出的OGP-HG算法通过计算节点划分到不同分区上的负载均衡得分和边划分到不同分区上的数据均衡得分, 得到使异质图负载和内存占用均衡的划分结果. 实验表明, 与传统图划分算法相比, 该算法提高异质图计算效率1.05–1.4倍.     

新型电力系统广义惯量分析与优化研究综述

绿色低碳转型的新型电力系统中,风光电源等变流器接口资源(inverter based resources,IBRs)高比例并网,其模拟惯量与传统的旋转惯量共同构成了广义惯量,显著改变了系统的有功动态特性。掌握广义惯量特性、实现惯量优化调控是未来系统安全稳定的重要保障。围绕新型电力系统广义惯量,基于一般惯量概念给出了新型电力系统广义惯量的定义和数学描述,分析了广义惯量资源体系,并针对异质资源惯量聚合表征、广义惯量评估、考虑惯量充裕的优化运行3类关键问题分别梳理了研究现状,分析了关键难题与挑战,并提出了相应的解决思路。     

风电场群无功不均衡/无功环流抑制研究

针对目前大规模风电汇集系统无功–电压控制中的无功分配问题，根据无功就地平衡原则，给出了无功的均衡分配方式，并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流，提出了无功不均衡的评价指标；然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期不同对无功均衡性的影响；提出了考虑无功均衡性的风电场群无功–电压协调优化模型，并给出相应求解方法；基于所提优化模型，对现有风电场无功电压控制流程进行改进完善，纳入了对无功不均衡度的约束，在无功不均衡度过大时采用恒无功控制对无功进行调整。最后基于华北地区某风电场汇集系统，验证了所提策略可以在保证汇集母线电压控制精度的前提下，减小无功不均衡，抑制无功环流。