分频输电在海上风电并网应用中的前景和挑战

通过比较3种风电并网方式,指出了分频输电系统(FFTS)在大规模海上风电并网中的应用前景。介绍了分频海上风电系统的结构和变频器的选择,对比表明了模块化多电平矩阵式换流器(M~3C)作为新一代变频器优良性能。分析了低频环境对分频海上风电系统中关键性设备的影响,进一步从设备角度表明分频海上风电系统的可行性和经济技术优势。最后指出分频海上风电系统中仍需解决的经济技术难题,为进一步研究指明了方向。     

风电经分频输电装置接入系统研究

基于分频输电理论,提出了一种全新的风力发电馈网方式--风电场经分频输电装置接入系统方式.该方式将风电场中所有风力发电机组发出的变化的低频电能通过控制系统收集到一起,经过远距离输电后再经过分频输电装置统一接入负荷中心.该方式通过降低输电频率来减少输电线路的电抗以及减少齿轮箱的增速比,提高了效率、减少了投资.算例以某实际风电场为例,分析了变速变频方式下风力发电机组的特性,与恒速恒频方式相比,该方式有效地提高了风力机的输出功率.     

考虑负荷随机特性的静态安全校正控制算法

目前电力系统静态安全控制算法大都没有考虑负荷的随机特性.实际上,任意节点的负荷都具有随机性,在制定校正控制措施时应考虑这种随机性.本文首先给出一种模拟负荷随机波动的模型,然后基于广义负荷裕度,提出了一种考虑负荷随机特性的静态安全校正控制方法.该校正控制方法取最不利的负荷波动模式加入校正控制模型并采用连续线性规划技术求解.我国某实际的682节点系统的仿真算例验证了本文方法的有效性.     

含微网的新型配电系统可靠性评估综述

简要介绍了分布式发电及微网的特点,总结了国内外微网技术的研究现状.指出微网的接入改变了配电网辐射状的结构,使得配网潮流双向流动,微网的孤岛运行以及微网内分布式电源输出功率的不确定性都将给配电系统的可靠性评估带来新的问题.对分布式电源建模较多地考虑自身特性而未能从微网角度考虑计及与配电系统的相互影响、孤岛划分策略以及负荷...     

架空线路覆冰闪络跳闸特性分析与风险建模

极端冰灾天气下线路覆冰闪络跳闸是激发大电网脆弱性、导致大面积停电的重要因素。覆冰闪络跳闸等现象的风险评估是建立冰灾防御体系的基础。基于电网层面,进行了冰灾天气下线路覆冰闪络跳闸的风险状态识别与风险建模。根据覆冰闪络跳闸特性分析,界定了输电网绝缘系统的脆弱点,即覆冰期绝缘系统冰凌桥接、融冰期冰凌断流等临界点。进一步建立了覆冰闪络状态的划分原则与风险等级,并对预测冰况进行了模糊模式识别和风险评级,为运行人员提供了动态风险信息。针对数据的小样本、多输入等特点,采用统计学习理论结构风险最小化方法,构建了最小二乘支持向量机（least squares support vector machine,LSSVM）冰闪跳闸风险评估模型,依据贝叶斯（Bayesian）证据推理优化模型参数。通过与误差反向传播人工神经网络（artificial neural networkwith error back propagation,BP-ANN）算法对比,验证了该模型的有效性。最后通过脆弱性指标分析了网架结构破坏的严重性与电网绝缘系统的脆弱性。     

基于定子电压定向的分频风电系统多机控制

为提高中远距离风电传输的经济性,提出一种新型分频多机控制策略。该系统通过一台交交变频控制多台同步风力发电机运行,并实现风电变频、并网。由于系统内各机组具有相同的定子电压,而其转子磁链方向不同,所以采用基于定子电压定向的控制方法。此外,提出一种改进的多机频率寻优方法和一种基于瞬时无功原理的数字锁相技术。前者可提高分频系统风能捕捉率和运行的稳定性,后者可解决分频系统中电压锁相不准的问题。最后,利用PSCAD搭建了由4台同步风电机构成的分频多机系统,验证了上述控制方法的可行性。     

考虑风电的电力联营市场日前出清模型

大规模风电并网对电力市场的运行提出了诸多挑战。文中分析了风电不确定性对日前市场的影响,提出了一种考虑风电的电力联营市场的日前出清模型。相比于传统出清模型而言,所提出的模型借鉴"事后电价"思想,根据概率性风电功率预测的结果生成多场景模型,模拟描述风电的随机性,考虑实际运行中电价不确定性所造成的风险;同时,考虑了发电计划的调节需求和火电机组的调节能力,兼顾系统运行的经济性和安全性。IEEE-RTS 1979算例分析表明,采用所提出的模型进行风电出清能够保障负荷供应,降低系统生产成本。     

含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性分析

对含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性进行了分析.首先,给出了分频风电系统中的核心设备——交交变频器的潮流稳态模型.其次,根据上述模型,提出了一种利用统一迭代法计算含分频风电的电力系统潮流的新方法.该方法在传统的牛顿-拉夫逊潮流算法中增加了交交变频器模型,对雅可比矩阵进行了扩展.同时,分析了交交变频器控制参数对系统潮流的影响,并通过算例进行了验证.最后,针对2015年四川规划电网,利用潮流程序,对含分频风电的电力系统电压波动以及无功需求两个稳态指标进行了计算与分析.特别地,着重对低频侧采用变频率策略的分频系统与采用恒定频率策略的分频系统进行了比较.对典型日的分析表明,由于风电场主要运行在中低风速区域,因此采用变频率策略的分频系统的总体稳态指标会占优.     

电源规划JASP的改进算法

在电源规划程序JASP的基础上，采用拉格朗日松弛法优化电源投资决策，并保留了原算法中应用非常成功的随机生产模拟算法——等效电量函数法，使整体算法更趋严谨完善，求解变量多，计算速度快。改进算法非常适合于进行电力市场中的电能成本分析。