高比例新能源微电网参与电网调峰能力评估

风能、太阳能等新能源的开发和利用越来越受到人们的重视,但其随机性和波动性将会对电网的稳定运行带来不利影响。高比例新能源微电网因其自身具备一定的调控能力,可用来参与电网调峰。围绕高比例新能源接入条件下电网调峰需求,提出了高比例新能源微电网参与电网调峰的3种模式,建立了高比例新能源微电网调峰能力评估指标体系,并对高比例新能源微电网调峰能力的具体指标的敏感度进行了分析评估,为我国新能源微电网参与调峰提供了一种有效的技术评估手段和方法。     

火电机组参与电力调峰辅助服务策略研究

随着风电光伏等新能源大规模并网,为减少弃风弃光,电网对发电机组调峰能力的需求日益增加。针对河北省南部电网火电机组参与电力调峰辅助服务市场运营规则,分析调峰辅助服务政策、火电机组调峰能力、火电机组调峰成本,提出火电厂参与电网调峰辅助服务的策略,为更深入挖掘火电机组调峰潜力,提高电网对新能源的消纳量提供依据。     

提高短时中断故障期间新能源微电网稳定性的惯性储能永磁发电机组

为解决高比例新能源微电网的短时中断问题,提出一种惯性储能永磁发电机组。该文提出的永磁机组由共外转子滚筒的永磁电动机和永磁发电机组成,具有对新能源微电网实时惯性支撑和输出电能质量高的优点。首先,从惯性储能角度出发,结合电网电能质量指标要求对永磁机组进行设计,通过有限元和场路耦合仿真验证了永磁机组设计的合理性;然后,结合永磁机组电磁-机械耦合模型,建立基于PSCAD平台的永磁机组电力系统仿真模型,仿真结果证明了在短时中断故障期间永磁机组可实现对新能源微电网的惯性支撑;最后,研制了一台55kW的缩比样机,通过实验测实验证了设计思想的正确性。     

高比例太阳能接入配电终端微电网调峰方法研究

当前配电终端微电网调峰技术忽略了对太阳能发电场出力波动频率的分析,导致该调峰技术无法适用于高比例太阳能接入的配电网,且调峰耗时较长。提出一种高比例太阳能接入配电终端的微电网调峰技术。分析高比例太阳能接入配电终端对供电网供电所产生的影响,构建太阳能发电场出力波动区间;将两者作为调峰分析和机组优化调度的基础,从电力系统负荷相关性出发,设定最小负荷方差和运行成本为目标函数,构建微电网调峰模型;采用改进的PSO算法求解微电网调峰模型,得到最佳调峰方案。实验结果表明,太阳能发电出力波动区间为20～50 kW时,测试区域在调峰后,发电煤炭的日均量低至3.646万t,SO2排放量可控制在80 t以下,且微电网调峰用时始终低于30 ms。所提方法不仅能够获取满意的调峰方案,还能够有效降低调峰耗时。     

面向新能源消纳的调峰辅助服务市场双边交易机制与模型

高比例新能源接入对我国电网的调峰能力提出了更高要求,发展调峰辅助服务市场将成为促进新能源消纳利用的重要手段。梳理了我国现行调峰辅助服务的市场规则与交易流程,建立了基于火电机组单边报价的市场交易模型,该模型以火电调峰资源的调用成本最小化为目标,并考虑分时功率平衡、新能源弃电、火电爬坡等电网技术约束。为了充分发挥新能源机组的市场主体作用,设计了新能源与火电双边参与报价的市场机制及实施模式。并提出了以综合效益最大化为优化目标的双边交易模型,给出了不同市场主体效益评估方法。在实际算例中,分析单/双边交易机制下调峰市场交易结果、弃风弃光情况和不同主体收益,验证了模型的有效性。     

计及调度优先级的微电网多时间尺度优化调度策略

随着负荷用户的大量增长,负荷侧可调资源逐渐增多,利用负荷侧需求响应资源参与微电网调度,以提升新能源消纳水平。为充分发挥需求响应资源调度潜力,优化用户侧负荷管理能力,提出一种计及调度优先级的微电网多时间尺度优化调度策略。首先根据不同需求响应资源响应特性进行划分,将价格型需求响应资源与激励型需求响应资源细分为5种类型,构建需求响应模型与调度时段进行匹配;其次,构建“日前-日内1 h-日内15 min”的微电网多时间尺度优化调度模型,对微电网内各类可调资源进行优化调度,并针对直接影响用户用电行为的实时可调资源建立优先级权重;最后,以福建地区某实际微电网为例,仿真验证了该模型的有效性。     

计及辅助服务的微电网源荷协同调频优化控制策略

针对含高比例新能源微电网中调频资源缺乏且源荷参与调频意愿较低而导致的系统频率稳定性下降问题,通过辅助服务机制激励风电机组与可控负荷提供调频辅助服务,提出一种计及综合经济效益最优的源荷协同调频优化控制策略。该策略根据双馈异步风电机组调频、可控负荷一次调频、柴油机惯量调频以及一次调频计算提供辅助服务的效益和成本,综合考虑微电网的调频经济效益及调频效果,利用深度信念网络优化双馈异步风电机组的减载率、虚拟惯量、下垂控制及可控负荷的控制参数,实现双馈异步风电机组、可控负荷及柴油机多时间尺度的协同调频。通过搭建高比例新能源微电网模型仿真验证了源荷协同调频优化控制策略的有效性,使源荷提供辅助服务后能获得最优经济效益以及较好的调频效果,可有效挖掘源荷提供调频辅助服务的能力。     

基于深度调峰下的地区电网调度与意愿研究

为促进新能源消纳,减少新能源限电,文章提出一种基于深度调峰下地区电网调度方法,根据负荷减去火电机组最小技术出力得到消纳空间与新能源出力比较,确定火电机组出力、新能源限电及是否开展深度调峰交易。此外通过经济学方法根据火电机组意愿因子评价参与调峰状态下火电机组意愿性以及在煤炭价格和补偿报价改变时意愿进行量化,通过新疆实际电网验证了深度调峰可操作性,对实际深度调峰交易具有指导价值。     

基于优先级排序的聚类风电机组爬坡有限度控制策略研究

风电爬坡是一种严重的功率波动情况,为提高风电机组出力的稳定性,降低风电爬坡对电网的影响,针对风电爬坡过程中风电机组控制能力有限的问题,提出了基于优先级排序的聚类风电机组爬坡有限度控制策略。首先建立有限度控制模型,将爬坡过程分为3个阶段;其次根据风电场的历史数据,综合采用相似性度量方法和模糊C均值算法将风电机组分为3类;再次基于优先级排序方法对各类风电机组制定相应的有限度控制策略;最后通过算例仿真,验证了文中策略可以有效地预防高爬坡率出现,提高风电场系统运行的可控性和稳定性。     

火电机组调节能力在线评估技术应用分析

针对高比例新能源电力系统调峰运行问题,提出了火电机组调节能力在线评估方法,建立了火电机组调节能力评价的数据资源集合以及反映机组调节能力的各影响因素的评价指标体系,形成了火电机组调峰能力与调节速率分析的在线应用,可以有效支撑电力调度对火电机组调节能力的动态评估,为新能源消纳和电力系统安全稳定运行提供了技术保障。     

燃煤发电机组与压缩空气储能耦合热力系统分析及调峰特性研究

随着新能源的发展，在役煤电机组调峰运行已成常态化，燃煤发电机组与压缩空气耦合既可以提升燃煤机组调峰能力，又可以提升负荷响应速率，提升电力系统灵活性，促进以新能源为主体的新型电力系统发展。研究燃煤发电机组与压缩空气耦合储释能过程热力系统优化配置，从热经济性角度定量分析储能过程中压缩机的驱动方式、释能过程中热源位置、耦合运行系统效率、调峰能力等。     

基于最小二乘法的煤耗预测在火电调峰经济性中的应用

将某电厂300 MW发电机组近一年内各个负荷率对应的煤耗数据进行筛选和预处理,并以此构建数据集,运用基于最小二乘原理的曲线拟合方法,给出机组煤耗预测模型.以机组不参与调峰和机组参与调峰两种情况下每小时实际效益差为目标函数,计算出电厂参与调峰最低补偿电价,为电厂调峰竞价决策提供参考依据.最后,分析机组煤耗及调峰负荷率对该...     

考虑火电深度调峰的风光火储系统日前优化调度

深入挖掘火电机组深度调峰能力、实现风光火储多能互补运行是应对规模化新能源并网消纳的重要手段。提出火电机组深度调峰和爬坡成本、污染物惩罚成本、储能系统运行成本及新能源弃电惩罚成本的计算方法,建立了考虑火电深度调峰的风光火储系统日前优化调度模型。分别以风光出力最大、净负荷波动最小和系统运行成本最低为优化目标,并设定火电机组的不同调峰深度,对含高比例新能源的风光火储系统在典型日的优化调度策略进行仿真计算。结果表明：所建立的模型能够满足不同优化目标下的风光火储优化调度策略计算;通过提升火电机组深度调峰能力,可有效降低新能源弃电率。     

京津唐电网供热机组冬季调峰能力分析

由于供热机组占总装机的比例不断提高,以及风电等新能源发电的大规模并网,冬季供暖期的电网调峰问题突显.特别是对于京津唐电网这样城市负荷特性明显的电网,研究如何合理安排供热机组参与调峰,对于提高电网调峰能力具有重要的现实意义.本文根据实际调度运行经验,探索性提出适合京津唐电网的供热机组冬季调峰能力评估方法,对供热机组实际运行情况进行了对比分析,探讨了电力调度机构进一步加强供热机组管理的方向.分析结果表明,该方法可有效提升京津唐电网调峰能力,促进电网调度精益化发展.     

高比例水电孤网的振荡抑制与快速调频协调策略

研究了在满足电网频率要求前提下高比例水电孤网的振荡抑制与快速调频的协调策略.首先定义了水电机组调频优先级指标,为水电机组的调频优先级进行排序.其次基于调频优先级指标提出了非调频水电机组的选取方法,确定了调频机组的调频控制策略.然后提出了机组的紧急控制延时计算方法,定义了调频机组的频率放大系数修正公式.最后利用实际算例验...     

电力市场中的调峰权

针对系统在低谷期负荷特性及发电机组的策略,提出了调峰权和调峰权交易机制的概念。在该机制下,发电机组通过交换可调容量获得合理的效益,从而有效激励发电机组在系统需要时参与调峰。文中对比了机组在参与调峰权交易前后的发电成本,并证明实施调峰权交易对控制市场成本的作用。研究结果表明:在有功市场竞标后进行调峰容量交易可以减少系统调峰压力,同时,发电成本和市场总体购电费用也因机组启停次数减少而随之下降,调峰权交易机制是有效可行的。     

基于优先级排序和内点法的机组优化组合

机组优化组合的目标是确定电力系统煤耗量和网损最小的发电调度方式。优化模型中考虑了机组爬坡率的限制、输电网络断面安全约束,针对寻优效率提出了一种优先级排序和内点法相结合的机组组合优化方法。按能耗指标形成机组优先级排序表,以获得尽可能好的开机方式初始值;用局部寻优法在初始值附近的可行域内寻求最优组合状态;对负荷分配的连续性子问题用内点法求解。通过对IEEE-39节点10机系统进行仿真计算,验证了所提方法收敛速度快、耗时少,对处理机组组合问题具有有效性和适用性。     

基于优先级排序和内点法的机组优化组合

机组优化组合的目标是确定电力系统煤耗量和网损最小的发电调度方式.优化模型中考虑了机组爬坡率的限制、输电网络断面安全约束,针对寻优效率提出了一种优先级排序和内点法相结合的机组组合优化方法.按能耗指标形成机组优先级排序表,以获得尽可能好的开机方式初始值;用局部寻优法在初始值附近的可行域内寻求最优组合状态;对负荷分配的连续性子问题用内点法求解.通过对IEEE-39节点10机系统进行仿真计算,验证了所提方法收敛速度快、耗时少,对处理机组组合问题具有有效性和适用性.     

超临界600 MW燃煤机组深度调峰运行热经济性分析

随着新能源电力的发展,燃煤发电机组运行负荷持续降低,火电机组参与深度调峰,已成为燃煤电厂灵活性调节的重要技术难题。针对超临界600 MW空冷机组,通过试验分析了不同机组负荷下的调峰性能指标。结果表明:机组负荷由50%额定负荷降至40%时,机组绝对电效率由41.31%降至41.16%,发电标准煤耗由325.52g/(kW·h)升高到328.77 g/(kW·h);机组深度调峰至30%额定负荷时,机组绝对电效率降至37.84%,发电标准煤耗升高到359.83 g/(kW·h)。试验对比分析发现,机组由40%负荷继续向下深度调峰时,机组效率显著降低,热耗率大幅增加,运行热经济性明显变差。研究结果可为燃煤机组深度调峰运行优化提供参考。     

基于IMPMMS并网的新能源电压稳定性分析

新能源并网比例过高导致新能源电网电压稳定性低和机组脱网风险,永磁发电机组(IMPMMS)对系统具有电压补偿能力,能满足新能源电网无功需求。本文根据永磁发电机组的结构和工作原理,分析了永磁发电机组的电压补偿机理,推导影响无功调节能力的参数。结合新能源通过永磁发电机组并网的状态方程,建立电力系统仿真模型,对比不同程度电压跌落下永磁发电机组与传统机组的电压补偿能力及电压隔离作用,最后研制一台缩比样机。仿真和试验结果表明：网侧电压跌落幅度越大,永磁发电机组电压补偿能力越强,且永磁发电机组机械隔离可以隔离故障对新能源机组的影响,有效防止新能源脱网风险的发生,提高新能源发电系统的电压稳定性。