吉林电网风电调度自动化系统设计

提出了吉林电网风电调度自动化系统的设计方法,该方法要求风电场上报发电计划,省调据此将风电纳入到日前开机计划和日内电力电量平衡中,同时考虑电网的各种约束条件,编制风电场的发电计划曲线并制订风电大规模接入地区的自动电压控制(AVC)策略,风电场根据曲线控制有功出力,同时根据AVC策略进行风电机组无功出力的调整和升压站的无功...     

区域电网电动汽车充电与风电协同调度的分析

增加风电消纳能力是电网的一项长期任务,而未来电动汽车充电与风电之间潜在的协同性为智能电网平台上多资源的协调互补利用提供了一种可能。文中研究了电动汽车充电的负荷特性以及不同充电方式对电网的影响。在此基础上,建立了多时间尺度的电动汽车—风电协同调度数学模型。以华北电网和西北电网的规划和实测数据为基础,分析了调度电动汽车充电以平滑电网等效负荷波动、消纳夜间过剩风电的可行性。     

电动汽车充电与风电协同调度的碳减排效益分析

在电动汽车充电与风电协同调度模型的基础上,提出了协同调度碳减排效益的测算模型,定量分析了电动汽车充电与风电协同调度在电网和交通领域的碳减排效益。首先计算火电碳排放因子,然后比较协同调度和自由充电模式下的碳排放量。通过电动汽车单位碳排放量的计算模型,比较燃油汽车、纯火电充电、自由充电和协同调度充电电动汽车的碳排放水平。分别以电网平均碳排放水平和车辆单位碳排放水平衡量,协同调度相对于自由充电模式贡献的减排效益都随着风电装机容量增加而显著增加。因此,协同调度是实现风电和电动汽车规模化协调利用的一种有效手段。     

风电电动汽车协同调度对电网的影响

建立包含风电功率和电动汽车充电功率在内的机组组合模型,分析电动汽车自由充电、延迟充电和智能充电三种充电模式下的电网运行经济性、电网风电接纳能力,并利用清洁发展机制(CDM)中计算电量边际排放因子(OM)的"简单OM"方法计算不同充电策略下的碳减排效益。     

风电实时调度系统设计与实现

随着风力发电快速发展和电网规模的不断增大,风电调度的专业化要求不断提高。当前风电调度各项功能分散于不同系统,缺乏集中监控工具,调度主站系统对风电的兼容性较差,这非常不利于电网调度人员对风电的有效调度。设计了基于统一平台的实时风电调度系统方案,开发了面向风电的运行监视、接纳分析和优化调度等基本功能,以及数据有效性筛查和可视化监视等专用功能,最终实现风电调度业务的集成。在实际电网中的应用证明了方案的有效性。     

风电受限态下的大电网有功实时控制模型与策略

为达到最大程度消纳风电的目的,提出在多时间尺度有功协调调度模式的基础上增加一级风电受限状态下的实时控制环节。在该环节中,提出了2种风电场受限容量的计算方法,以实时获知风电场的受限状态及受限容量;同时,对处于受限状态的风电场提出了相应的实时控制模型及风火电配对调节的实时控制算法。该环节能够在保证电网安全的前提下,最大程度地降低风电受限量。在吉林省的实际测试结果证明了该方法的有效性。     

计及风电的电网调度与控制架构分析

近年来我国的风电快速发展,局部地区的风电穿透率已经较高,这给传统的电网有功、无功调度与控制系统带来了很大的挑战。分析和总结风电的基本特性,包括波动性、不完全可预测性、低可控性等,以及我国风电一些特殊性如集中开发、远距离传输和直接接入主网等。详细分析了风电接入后需要对传统调度与控制系统做的改进工作,以及计及风电的调度与控制系统的整体框架。研究认为,在有功方面应按照三次、二次、一次频率控制的顺序开展研究与应用,在无功方面则应按照一次、二次、三次电压控制的顺序。同时也讨论了有功、无功调度与控制在发展路线上存在不同之处的内在原因。     

一种计及电网安全约束的风电优化调度方法

提出了一种在现有电网条件和电源结构下提高接纳风电能力的优化调度方法.该方法根据风电功率预测数据、电网负荷预测数据和省间联络线计划,协调优化安排常规机组,预留风电出力空间,然后计及电网安全稳定等约束条件,计算并网风电场有功出力的安全区域,根据不同风电场有功出力对区域电网安全影响的敏感性高低,安排风电场发电计划,尽可能多地接纳风电.现场运行数据验证了所提出的风电优化调度方法的有效性.     

考虑约束的风电调度模式

大规模风电机组的快速接入严重影响电网安全稳定和风电的接纳能力,在电网结构未有大的改善之前,只有依靠科学合理的调度模式和原则才能保障风电的稳定多发.文中以甘肃电网实际运行情况为例,分析风电送出受限原因,利用具体调度管理实施细则提高上网风电质量,采取最大负荷模式安排日发电计划,通过超短期滚动计划和实时调整,确保了电网安全、节能和"三公"调度.实际应用验证了该模式和原则具有较好的可行性.     

计及风电考虑离散化发电调节约束的在线滚动调度方法

在线滚动调度是消纳大规模接入风电的重要环节,需要考虑包括机组调节次数以及出力离散化的发电调节约束。含这些发电调节约束的在线滚动调度模型是一个大规模的非线性混合整数规划问题,难以在有效的时间内完成严格的求解。文中提出一种考虑离散化发电调节约束的在线滚动调度的三阶段算法,其核心是一种具有多项式计算复杂度的前推-回推式动态规划算法。最后在IEEE 31节点系统和264节点系统上进行算例测试,以验证算法的高效性和实用性。     

同一控制区两级调度风电实时协调控制策略

新能源场站普遍存在点多面广、单场容量相对较小的特点,因此部分电网虽按同一控制区运行,但选择将新能源场站控制权下放,形成风电资源两级控制现状。为协调常规能源与风电运行,最大程度消纳风电,通过将下级调度风电整体等效为上级调度的自动发电控制(AGC)虚拟机组,提出同一控制区两级调度风电实时协调控制架构,并投入实际运行。上级调度根据电网当前运行状态、负荷超短期预测和风电实际出力及预测,每5min滚动计算得到电网内各个下级调度的风电发电指标,经余缺调剂后,下发给下级调度风电AGC执行。在大风季、供暖期的运行结果表明,采用所述的两级调度实时协调控制方案后,达到了京津唐地区风电增发的效果。     

大型集群风电有功智能控制系统监控软件设计

根据大型集群风电有功智能控制系统的总体结构和功能,提出了作为其重要组成部分的调度中心监控软件的整体设计思路.监控软件由数据库、数据采集与监控(SCADA)子系统和控制策略软件构成.数据库作为中间支撑层,支撑SCADA子系统和控制策略等应用软件的运行.描述了各个模块所应具备的功能.针对风电系统所设计的该监控软件具有多数据源处理、人机界面、统计分析等特色功能.     

高比例风电对电力系统调频指标影响的定量分析

风电对电力系统现有调频体系的影响是否显著历来存在争议。文中考虑常规电源、负荷等与风电频率特性的交互作用,推导了含不同比例风电的系统总功率波动概率模型,进而得到最大频率偏差、静态频率偏差、一/二次调频调整速度、调频备用需求等关键调频指标随置信区间变化的概率表达式,从而提供了定量分析风电对系统调频体系影响的方法。对电网进行仿真分析提供了参考性结论。     

消纳大规模风电的在线滚动调度策略与模型

提出了能有效提高电网消纳风电等间歇式能源能力的发电计划在线滚动修正策略,并给出了其与日前计划优化的关系。同时,给出了相应的优化调度模型。基于拉格朗日对偶松弛法的框架,将原优化问题转换为拉格朗日对偶优化问题的主问题和子问题两部分。然后,基于模型凸规划的特点,提出了子问题的逆向递推的改进动态优化算法。该算法具有多项式复杂度...     

新疆风电场有功功率控制策略与实现

风电场大量、快速和成规模接入电网给电网有功调度和控制带来新的挑战。文中阐述了在能量管理系统的自动发电控制基础上开发的风电场有功功率控制策略,介绍了该控制策略的实现方案和在风电场通信方式、风电机组控制逻辑的相应技术措施。实际风电场的试验结果表明,采用所提出的控制策略可以实现风电场有功功率的快速、精确控制。     

大规模风电接入电网的有功分层模型预测控制方法

随着电力系统规模的不断扩大及大规模间歇性可再生能源发电的接入,传统的电力系统有功调度控制方法面临挑战,需要引入新的控制理论和方法。对此,借鉴工业过程控制中的模型预测控制和大系统分层递阶控制,提出分层模型预测控制方法用于大规模风电接入电力系统的有功调度控制。给出了方法的演化过程,阐明了方法的控制机理。     

基于通用分布的含风电电力系统随机动态经济调度

随着风电大规模并网,其不确定性给电力系统经济调度带来了新的挑战。文中利用通用分布模型拟合不同风电功率预测水平下的实际风电功率分布,并以此建立了考虑风电低估、高估成本的日前动态经济调度的随机优化模型。通过对目标函数和约束条件的转化与分析,将随机优化模型转化为一个非线性凸优化问题。结合二次规划算法和内点法,提出了一种两阶段优化算法用以求解对应的经济调度问题。最后,在含风电场的IEEE 30节点系统上,验证了所提基于通用分布的随机动态经济调度方法的有效性。     

双馈型风力发电系统MPPT控制方法研究

为了最大限度地利用风能,针对双馈变速恒频风力发电系统,分析了风力机特性及最大风能捕获原理。在基于电网电压定向的矢量控制的基础上,提出了一种新的无需检测风即可实现最大功率点跟踪(MPPT)的控制方法。该控制方法以发电系统输出功率最大为目标,能够实时追踪最大功率点(MPP)且不依赖风力机最佳功率特性曲线,实现了发电机输出有功和无功功率的解耦控制,并构建了风力发电模拟平台进行实验验证,结果证明了该控制方法的正确性与有效性。     

小型永磁直驱风力发电并网变流器的控制方法

小型永磁直驱风力发电系统的并网部分由一个不控整流桥、两路并联Boost变换器和一个单相并网逆变器组成。分析了系统的并网电流控制方法：两路并联Boost变换器采用PI算法实现均流控制;并网逆变器采用无差拍控制实现电流的并网;分析了前后两级控制之间的关系。试制了3．5kW的并网发电逆变器样机,实验结果表明该方法具有良好的动...