并网光伏电站置信容量评估

衡量光伏发电的置信容量是大规模光伏电站接入电网时需要考虑的问题之一。以光伏发电接入后系统可以减少的发电容量来评估光伏发电的置信容量,建立了考虑不同天气类型概率、最大辐射强度、云遮波动以及温度系数波动的年光伏出力波动模型。提出了基于序贯蒙特卡罗仿真的电力系统发电可靠性的计算方法,并以光伏发电接入前后的系统电力不足期望(loss of load expectation,LOLE)为基础,建立了目标函数,并用粒子群优化算法搜索光伏发电接入后系统的常规机组组合,使系统的可靠性水平与光伏发电接入前保持一致。某标准算例的仿真计算验证了上述模型和方法的正确性和有效性。     

采用盒式鲁棒优化的并网光伏电站极限容量计算

针对光伏发电出力的不确定性,提出运用鲁棒优化理论来研究并网光伏电站的极限容量问题。采用盒式鲁棒优化方法,建立系统运行约束条件下的光伏电站极限容量优化模型,模型中以太阳辐射强度作为不确定参数,通过其变化范围来描述光伏发电出力的不确定性,依据优化对偶理论,将模型转化为确定性的线性规划问题,然后进行求解。某46节点系统的仿真计算结果表明,不同的并网节点、扰动范围对光伏电站极限容量有明显影响,验证并网光伏电站极限容量的盒式鲁棒优化模型的可行性和有效性。     

基于分布鲁棒优化的光伏电站并网极限容量研究

针对光伏电站出力的不确定性,以及描述出力的概率分布函数难以准确获取的特点,提出将分布鲁棒线性优化理论用于研究光伏电站并网后的极限容量问题,建立了基于系统运行约束条件下的光伏电站极限容量的分布鲁棒优化模型,模型中的随机变量为太阳辐射强度,结合其上下限与期望来描述光伏电站出力的不确定,并通过对偶理论将模型转化为确定性的线性规划问题,以便于求解。在某修正的Garver's 6节点系统中,对模型进行验证,结果表明：不同的并网位置、太阳辐射变化范围均明显影响了光伏电站并网后的极限容量,并且与盒式鲁棒优化方法相比,分布鲁棒优化方法能得到更优的结果,同时该模型还能给出在最优性与鲁棒性之间灵活转换的计算结果,进而验证了该模型与方法的可行性和有效性。     

基于自适应权重PSO算法的分布式光伏并网极限容量计算

为了提高配电网接纳光伏的能力,保证配电网的安全运行和良好的电能质量,提出一种基于自适应权重粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法的分布式光伏并网极限容量计算方法。综合考虑光伏接入容量、电压偏差、线路载流、谐波畸变率、不允许功率倒送的约束条件,建立分布式光伏并网极限容量计算模型;引入自适应惯性权重系数对传统PSO算法进行改进并对模型求解;在满足约束条件的前提下,计算不同规划方式下的分布式光伏并网极限容量,并分析接入后对配电网电能质量的影响。IEEE 69节点配电网模型的仿真结果表明:所提出的方法能够高效求解光伏并网极限容量问题,提高配电网对分布式光伏的接纳能力。     

并网光伏电站短路特性分析与计算

分析讨论并网光伏电站短路电流输出特性,提出并网光伏电站短路计算等效模型,并基于DIgSILENT仿真平台,结合实例对短路计算结果进行对比分析,验证了该短路计算模型的有效性。结果表明,区别于传统旋转电源,基于逆变技术的光伏发电短路电流输出特性主要取决于逆变器电流饱和模块的限值。     

基于机会约束规划的并网光伏电站极限容量研究

光伏发电具有随机波动性和间歇性,随着并网光伏电站容量的增加,将增大电网发生频率、电压等指标越限的机会。研究了并网光伏电站极限容量计算的机会约束规划模型,该模型以最大化并网光伏电站容量为规划目标、电网指标合格率约束为机会约束,并且引入太阳辐射随机时间序列模型和不同跟踪形式的光伏系统模型。在IEEE30算例中进行了验证与分析,结果表明,该模型适用于在考虑负荷及太阳辐射随机变化条件下的并网光伏电站极限容量计算,计算代价较小、准确性较高,并且得出结论,考虑光伏跟踪形式和电网指标合格率十分必要。     

大规模光伏电站并网的振荡模式分析

随着光伏电站容量的不断增大,其对于电网稳定性的影响也日趋明显。建立了大规模光伏电站并网系统的等值模型,采用特征值法和时域仿真验证其准确性。基于等值模型采用特征值法分析了大规模光伏电站的振荡模式,并研究了光伏逆变器的控制器参数、光伏阵列结构以及交流系统强弱对振荡模式的影响。仿真结果表明:光伏并网系统中主要包含正阻尼的次同步振荡模式和低频振荡模式,其中次同步振荡模式主要受q轴电流PI参数的影响,低频振荡模式主要受外环电压和d轴电流PI参数的影响;光伏阵列结构的变化对系统振荡模式有影响,会使系统中与直流电压相关的模式由非振荡状态变为振荡状态;交流系统变弱会导致振荡模态阻尼减弱,威胁系统的安全稳定运行。时域仿真验证了特征值分析的正确性。     

并网光伏电站对配电网保护影响的研究

本文以光伏电源通过10 kV馈线接入配电网为例,利用PSCAD软件进行仿真,研究光伏电源对馈线电流保护和继电保护所带来的影响,指出对馈线继电保护的影响程度与光伏电源容量大小和位置等相关。     

基于内点法的风光并网极限容量研究

风光互补发电能够有效缓解采用单一资源可能造成的输出功率波动,加强地区能源资源优化配置,提高系统供电可靠性。在规划阶段,为提高资源利用效率,迫切需要制订风光接入方案,确定并网极限容量;基于现有网架结构不同的接入方案,极限容量存在一定差异。通过最优潮流理论分析,在考虑风、光资源的不稳定特性基础上,建立了风光接入最优模型,采用跟踪中心轨迹内点法求解风光接在不同节点的极限并网容量,并以IEEE 30节点系统为例进行计算,验证了方法的科学有效性,并得出了风光接在系统重负荷节点上极限容量较大的结论。该方法可以为实际系统中的风电场、光伏电站的容量设计提供参考,具有工程应用价值。     

基于温度场测量和热力计算的炉膛优化吹灰模型

在基于图像处理的炉膛火焰温度场测量技术的基础上，根据电站锅炉运行的实际情况，提出了指导炉膛优化吹灰的理论模型，为开发炉膛优化吹灰技术提供了必要的理论依据。该技术的开发对电站锅炉的安全经济运行具有重要意义。     

电网特性对光伏电站并网的影响

针对光伏电站并网问题,分析了并网接入点的系统电压变化因素,通过建立光伏电站并网的戴维南等效电路及进一步推导,得出了系统短路容量与光伏电站极限规划设计容量及并网点电压之间的简明关系。分析结果表明：可以利用光伏电站待接入的并网点系统短路容量这一电网特性简单估算待并入光伏电站的极限设计容量大小及并网点电压的变化大小,为今后更好地规划设计光伏电站及电力系统的安全稳定运行提供参考。     

光伏电站理论发电功率的优化计算模型与方法

光伏电站理论发电功率计算结果的准确性直接影响弃光电量的统计,对电网调度及光伏发展规划影响重大。理论发电功率的传统计算方法有样板逆变器法和气象数据外推法,当样板逆变器的出力受到限制时,样板逆变器法计算结果不准确,而气象数据外推法参数众多且难以确定。针对上述问题,提出了一种光伏电站理论发电功率优化计算方法。首先,介绍了样板逆变器法和气象数据外推法的计算原理,并分析了两种方法的特点和不足。然后,基于光伏电站历史出力及气象信息,提出了改进样板逆变器法和改进气象数据外推法。在实际应用中,当弃光未发生或者在弃光初始阶段采用计算精度更高的改进样板逆变器法开展计算,当样板逆变器出力受到限制时,切换至改进气象数据外推法进行求解。最后,对国内某光伏电站在不同气象条件下开展仿真计算,验证了所提方法的合理性和有效性。     

基于组播的功率调节系统在光伏电站的应用

针对大容量光伏电站中逆变器数量较多时采用点对点的功率调节方式致使调节速度慢、调节时间长的问题,提出了一种基于组播的功率调节系统。通过UDP组播一次性对全站逆变器下发遥调指令,以提高整个电站的调节速度。详细介绍了功率调节控制系统的结构、控制模式及控制策略。在进行电压无功控制时充分利用逆变器的无功容量替代SVG的功能,大大节约大型光伏电站的成本。该系统已在甘肃金昌振新100 MWp光伏电站中成功应用,算例验证了所述方法的有效性。     

电阻接地的并网光伏电站零序电流工程实用算法

集中式并网光伏电站广泛采用中性点经电阻接地的方式运行,要求在出现接地短路时快速切除故障,研究电阻接地并网光伏电站的零序短路电流计算具有重要意义。为此提出一种中性点经电阻接地的并网光伏电站的零序短路电流工程计算方法。该方法既考虑了并网规定对光伏逆变器低电压穿越的控制要求,同时通过查表的方式可以方便地确定计算公式中各参数的取值,零序电流的求解简单直接。通过一个实际的并网光伏站进行算例验证,结果证明了该方法的实用性和有效性。     

基于FBG传感器的光伏电站箱变设备的温度监测

针对光伏电站箱变设备在运行过程中的产热问题,基于光纤布拉格光栅传感技术,设计了温度在线实时监测系统,实现了对箱变进线柜中变压器、输电线缆接头、箱体壳等11处关键点温度的在线实时监测.对监测所得结果,分析了24 h的温度数据,很好的反应了监测点的温度变化情况,所得温度数据,可用于进一步开发保护预警系统.与传统测量方法相比,光纤布拉格光栅传感技术具有绝缘、耐高压、抗电磁干扰能力强等优点,并可应用于不同电学环境的温度监测.     

基于并网太阳能光伏/电池系统的无线网络低功耗供电策略

为了实现能耗精确估计,充分考虑用户位置信息应用,提出了一种基于并网太阳能光伏/电池系统的无线网络供电低功耗策略。首先为了保证供电服务的连续性,建立了一种并网太阳能光伏/电池系统。然后考虑到太阳强度和交通量的间歇性行为,分析了基站发射功率、系统带宽对系统性能指标的影响,评估无线网络的吞吐量、能量效率和频谱效率性能。进一步提出了一种启发式的负载均衡算法和资源块分配技术,通过对太阳能能源的优化利用,最大限度地提高了系统的效率和能效。仿真结果表明,所提并网太阳能光伏/电池系统可以显著降低供电能耗,发电效率高达54.8%,并通过有效的可再生能源收集模型确保显著的能源可持续性。     

并网光伏电站对配电网保护影响的研究

光伏电源作为分布式电源的一种,逐渐成为重要的电力电源形式。传统的放射状链式配电网接入分布式发电系统后,配电网继电保护的配置和整定变得非常复杂和困难。以PV电源通过10 kV馈线接入配电网为例,利用PSCAD软件进行仿真,研究光伏电源对馈线电流保护继电保护所带来的影响,指出对馈线继电保护的影响程度与PV电源容量大小和位置等相关。     

干热气候下的光伏电站失配损失研究

在光伏电站的长期运行过程中,光伏组件的匹配损失是影响光伏电站发电性能及效率的重要因素之一.基于典型干热气候的宁夏地区的11个已并网运行5年以上的光伏电站的110块组件的现场测试,通过对光伏电站典型电气结构模型进行分析,建立了评价光伏电站失配损失的电气参数模型,并对各电站组件的衰减及失配损失进行了研究,与Bucciare...     

基于改进蒙特卡洛混合抽样的含风光电力系统风险评估

强随机性和不确定性风电、光伏的接入使得电力系统运行变得更加复杂,全面高效评估含风光电力系统运行风险尤为必要。首先,针对传统蒙特卡洛方法在电力系统风险评估中计算效率较低的问题,结合全概率抽样、等分散抽样和自适应重要抽样的思想,提出一种基于改进蒙特卡洛混合抽样的风险评估方法。然后,计算系统的失负荷风险、电压越限风险、支路越限风险和稳态频率越限风险,并采用三层评估指标体系评估系统的运行风险。最后,以改进IEEE-RTS79系统和西北某省实际系统为例,验证了所提方法的有效性和准确性。并分析风光不同的接入位置、接入容量、接入比例下的系统风险情况,其结果可为电力系统运行及规划提供参考信息。