计及并网强度最大化的新能源集群出力优化研究

随着柔性负荷接入电网的比例不断增多和新能源逐渐向集群化并网发展,如何在柔性负荷剧烈波动和保障电网强度的条件下优化调度新能源集群并网出力,已成为迫切需要解决的问题。文章首先从系统架构、集群化并网特点和短路容量计算方面对新能源集群并网进行了分析,在此基础上给出了新能源集群并网点短路比、广义短路比、运行广义短路比的计算方法;其次分析了近年来激增的柔性负荷分类及特点,研究了柔性负荷接入下的运行广义短路比;最后研究了柔性负荷波动下,以运行广义短路比最大为目标的新能源集群并网出力优化调度方案,并通过算例与传统等比例原则调度方案进行了对比。结果表明,所给方案能够在满足电网功率波动的情况下,保障新能源集群并网强度,实现新能源出力优化分配。     

计及受端电网调峰趋势的风-光-火特高压直流外送调度方法

考虑受端电网调峰趋势的约束,对风-光-火特高压直流外送日前调度计划进行研究,充分发掘新能源直流外送对受端电网调峰能力的补充作用.首先对风电、光伏出力特性以及风-光-火打捆联合外送优势进行分析,建立综合考虑新能源最大消纳和改善受端电网调峰裕度的调度模型.算例中运用CPLEX软件对直流外送的运行方式进行优化求解,算例结果表...     

考虑无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法研究

随着送端电网中大规模可再生能源发电容量的增加,在一定程度上导致外送系统无功支撑容量不足,使得系统电压出现波动。另外,无功功率不能在传输网络中长距离有效传输,增加了受端电网的无功平衡控制的难度。文章针对大规模外送系统中的受端电压波动所导致受端电网电压稳定性降低的问题,提出了一种基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法。首先,对系统无功裕度以及电压稳定性进行分析,得到系统静态电压稳定极限与无功需求容量的关系;然后,通过分析受端电网各节点无功需求特性,在能够允许受端电网电压最大波动的条件下,进行系统无功裕度的确定;再通过机器学习算法进行无功裕度控制,达到系统电压稳定控制的结果。通过仿真验证表明,采用文章所提出的基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法,能够精确地得到受端系统电压稳定工况,实现系统电压的稳定控制。     

新能源电网中微电源并网控制方法

以微电源并网控制问题作为切入点,简要叙述了新能源电网中的光伏电池、微型燃气轮机和蓄电池3种常见微电源及性质。阐述了最大功率跟踪控制、主从控制、对等控制、协调控制和并离网控制5种控制方法及实施要点。旨在建设一套详尽完善、符合新能源电网发展情况的微电源并网控制体系,确保新能源电网安全、稳定运行,向用户提供优质用电服务,以此推动我国电力事业的健康绿沟发展。     

考虑新能源集群接入的送端电网电压频率控制优化模型

随着大规模新能源发电资源集群接入电网,送端电网受到新能源出力波动、输电线路故障、发电机组投切等大扰动所造成的电网电压、频率波动问题愈加严重。为此,文章提出一种考虑新能源集群接入的交直流送端电网电压、频率控制优化模型。首先,深入研究西北地区送端电网发生故障后的电压、频率变化特性,分别从送端电网频率响应、暂态电压稳定裕度、暂态电压恢复速率指标3个方面对含大规模新能源发电集群接入的送端电网运行特性进行研究;然后,以交直流送端电网的总调节控制成本最优为目标,并考虑送端电网潮流、暂态电压和频率等约束条件,建立交直流送端电网电压、频率控制优化模型,并采用改进差分进化算法进行求解;最后,选取西北某地区电网数据,搭建仿真模型验证该方法的有效性。     

新能源电网中微电源并网控制方法探究

以微电源并网控制问题作为切入点,简要介绍了新能源电网中的光伏电池、微型燃气轮机和蓄电池三种常见微电源及其性质。随后,详细阐述了最大功率跟踪控制、主从控制、对等控制、协调控制、并离网控制、恒压源并网逆变器控制六种控制方法及其实施要点。旨在建设一套详尽完善、符合新能源电网发展情况的微电源并网控制体系,确保新能源电网安全、稳定运行,向用户提供优质用电服务,从而推动中国电力事业的健康发展。     

高受电比例受端电网的输电网网架结构优化技术研究

从保证电网安全的角度简要介绍了高受电比例受端电网的输电网网架结构需要具备的能力和满足的要求,对各电压等级电网在受端电网输电网网架结构中的定位与规划思路进行了梳理。考虑到在受端电网中存在着对受电能力影响显著的关键断面,提出了此类断面的优选指标和提升其受电能力的加强策略。考虑到受端电网在构建特高压环网的进程初期会出现与输电网网架结构密切相关的多级电磁环网问题,提出了电磁环网解环的基本原则。总结得出了高受电比例受端电网的各级输电网优化及协调发展的技术要求,并将其应用于江苏电网的远景输电网网架规划与优化,有效地提高了未来江苏电网乃至华东电网的受电能力和安全稳定运行裕度。     

基于网络安全稳定约束的新能源消纳能力评估方法

多直流馈入和新能源高比例渗透的背景下,考虑新能源出力随机性以及系统网络安全约束,准确评估电网新能源最大消纳能力,对促进新能源消纳具有重要意义。因此,该文提出一种基于网络安全稳定约束的新能源最大消纳能力评估方法。综合考虑发电机组调节特性、多直流调节功率等因素对新能源最大消纳能力的影响,采用概率分布离散模型描述新能源分布的随机性,建立以电网静态电压稳定和发电机出力等约束的新能源消纳能力计算模型,并通过离散概率运算,实现新能源并网多场景状态模拟,求解新能源最大消纳功率的离散分布,进而计算多场景运行的新能源最大消纳容量。最后,利用改进IEEE 39节点系统进行多场景仿真分析,仿真结果表明,所提方法有效反映多场景运行状态下新能源消纳能力。     

光热电站并网对新能源电网运行特性的影响研究

随着大规模新能源并入电网,将引起系统电压支撑能力下降,由此加重了系统的波动性和不确定性,并产生了较高的弃风、弃光率。针对新能源电网的光热电站调度优化问题,提出了以区域电网断面送出极限、新能源机组消纳量及系统电压支撑能力为优化目标,并充分考虑丰大光大运行方式下其他新能源机组的影响因素,基于电力系统综合仿真程序（PSASP）建立了某省实际电网模型,并探讨在光热机组不同出力及接入位置组合下,新能源电网的暂态电压稳定性、断面输送极限和新能源机组消纳量等问题。     

交直流系统对多馈入短路比的影响研究

多馈入短路比（MISCR）是反映含多馈入直流输电系统的受端电网强度的重要指标,但现有研究中一些文献对于多馈入短路比存在理解偏差。该文首先从多馈入短路比的定义出发,介绍两种表达方法：等值阻抗法和影响因子法,并以n回直流馈入为例对两种方法的一致性加以证明;分析直流馈入回路数增加时多馈入短路比的变化规律,剖析现有的个别文献误以为MISCR可能高于单馈入短路比的本质原因;最后对影响多馈入短路比的各种因素,如直流额定功率、戴维南等值阻抗以及联络阻抗进行了仿真分析。     

采用异步电机的风电场并网运行系统短路故障对电网稳定性影响的仿真分析

短路故障是电网经常遇到故障。含风力发电系统的电网发生短路故障时,电网电压降低,这时如果不采取措施,风电场仍然从电网吸收无功,则会导致电网电压继续降低。采用风力发电系统的数学模型,分析了电网发生短路故障,比较了不采取保护和采取保护后发电机功角,电压以及频率的变化,采用PSASP仿真说明了采用减小风电场功率输入的方法可以使系统达到稳定。     

考虑新能源消纳的储能优化配置方法研究

为了有效提高风电利用率,在储能优化配置成熟的基础上,考虑供需平衡的特点,对各种能源形态进行合理整合和统一规划配置。首先,考虑到储能系统的需求,建立了灵活的供需模型;其次,根据柔性供需模型,设定风电与储能系统的联合供需平衡裕度,对储能进行优化配置。仿真结果表明,该配置方法可以有效弥补原有能源系统单独规划、独立运行的不足,打破能源壁垒,提高能源利用效率,优化能源系统结构。     

基于时序生产模拟的电网新能源跨区域消纳评估

目前,随着技术的发展,中国电网对新能源发电的需求量越来越大。但新能源发电的随机性和波动性严重制约了电网对其的消纳。因此,基于时序生产模拟的方法进行电网新能源跨区域消纳评估研究,同时,在新能源消纳时,考虑了风电和光伏发电的输出特性、电网约束条件和跨区域电力交换、火电水电出力特性等因素,最后基于粒子群优化算法计算最优消纳值。通过仿真实验分析,该消纳评估方案具有较好的消纳能力。     

一种基于实际数据驱动的新能源出力对电网线损影响评估方法

以风电、光伏为代表的大规模可再生能源接入对电网线损评估及降损管理工作带来了较大挑战。提出一种基于实际运行数据驱动的新能源出力对电网线损影响分析方法,首先根据输电线路典型模型对输电线路线损进行分析,将其表示为输送有功功率的二次多项式函数,然后将其扩展到全网,并据此构建了全网等值线损评估模型;对于等值线损模型中的未知参数,提出基于实际运行数据拟合的模型解析方法。最后,以某省级电网为例,对所提线损评估模型误差、不同发电类型线损率灵敏度因子及新能源出力对线损影响等进行了分析,对所提模型的有效性进行了验证。     

基于时序的新能源跨区域消纳评估方法研究

为解决新能源单地区消纳率低的问题,综合考虑风电、光伏的出力特性、网架约束和跨区电力交换等因素,建立用于研究跨区域的电网年度下新能源时序消纳优化模型.通过粒子群优化算法、罚函数及可行化调整机制求解出各地区最大可消纳新能源电量以及跨区联络线传输电量.最后基于某省跨区电网实际数据分析,跨区电力交换能够更充分的消纳新能源电量,...     

特高压直流送端系统的运行约束及新能源消纳挑战研究

针对特高压直流工程投运后电网特性的变化,分析了电力系统安全、经济运行面临的挑战及可采取的对策.首先在简要介绍直流系统故障的基础上,分别针对有功回退引起的暂态功角稳定问题与无功冗余造成的暂态过电压问题进行了理论分析,并根据陕西电网仿真计算结果进一步说明直流投运后对运行灵活性的制约.然后分析了运行灵活性下降对新能源消纳造成...     

抽水蓄能等机组参与区域电网调峰的网际出力优化配置方法

为缓解区域内各省网的调峰压力,研究了多种耦合多电网调峰需求方案及统调比例设置方案;基于电网剩余负荷全时段平稳性和电网剩余负荷分峰谷时段平稳性,提出了两种不同的网际出力优化配置方法,并以华东简化系统为例进行了仿真分析。结果显示,按调峰压力现状设置权重及开放化设计统调比例最能协调各省网的调峰压力;两种网际出力配置方法均能有效缓解华东电网调峰压力。研究结果可为缓解区域各省网的调峰压力提供借鉴。     

基于概率潮流风险计算的电网优化规划方法研究

电力系统中电源、电网、负荷、储能等多主体的发展均呈不确定性,使系统面临多重风险,为了从规划设计源头提升网架抵御风险事故的能力,论文开展计及风险的电网优化规划。首先,分别对风电、光伏出力以及负荷进行概率建模,以刻画其随机波动性,并提出储能的充、放电策略;然后,以负荷削减最小化为目标,提出基于拉丁超立方抽样的概率最优潮流计算方法,对不确定因素造成的风险进行量化计算;最后,分析规划项目的全寿命周期成本,进而构建基于改进鲸鱼优化算法的电网两层规划模型,将风险量化为风险损失费用计入目标函数中,并以改进的18节点系统为算例进行多场景规划。     

多直流受端电网的直流消纳措施研究

特高压多直流输电系统跨区输电,将功率引入至受端电网系统,一旦功率缺失,系统的动态平衡遭到破坏,系统的频率将会引起剧烈波动。首先,分析在受端电网中直流消纳影响因素及直流消纳评估指标;其次,通过节点负荷加权模型用来评估可控容量的大小,强迫功率的发生导致负荷控制能力不足,基于电气距离控制负荷方式解决潮流控制的高效性;最后,通过仿真验证,在受端网络面临大功率缺失后,系统的频率将会快速下降,通过电气距离负荷控制模型解决了频率恢复的快速性,降低了对用户负荷的影响,为直流消纳提供了坚强的保障。