两种风蓄协调控制策略在不同装机配比工况下的对比分析

为解决大规模风电入网造成系统功率波动性过大问题,本文提出两种风电-抽水蓄能协调控制策略,以抽水蓄能机组运行特性为基础,建立风蓄协调策略优化调度模型,策略1以弃风量最小和系统调峰效果最优为联合控制目标,策略2以风蓄联合出力波动量最小为控制目标;采用加入启发式改进的二进制粒子群算法,将抽水和发电出力进行统一二进制编码,利用外点罚函数法对模型约束进行调整,用于风蓄协调调度问题的求解。利用含火电机组、抽水蓄能机组和不同装机容量的风电场的测试系统,对风电-抽水蓄能协调控制策略进行验证,结果表明本文所提两种风蓄协调控制策略均能起到平滑风电波动的效果,通过进一步比较系统运行费用,总结了两种风蓄协调策略的控制特性和适用工况。     

大型变速抽水蓄能交流励磁功率控制策略

基于交流励磁方式的可变速抽水蓄能(VSPS)机组,因其运行方式灵活、调节速度快等特点日益受到电网的青睐.文章详细推导了采用定子磁链定向矢量控制的变速抽水蓄能交流励磁机组发电工况和抽水工况的数学模型,设计了功率闭环控制器,在实时数字仿真系统(RTDS)试验平台和对拖式异步-双馈电机物模实验平台上进行了仿真验证和实验验证....     

抽水蓄能机组调速器智能启动策略探讨

本文基于抽水蓄能机组调速器启动控制策略相关分析的基础上,探讨抽水蓄能机组调速器的智能化启动策略及开机控制过程,促进抽水蓄能机组调速器实际应用中问题的解决,最大程度上维护抽水蓄能机组的快速平稳开机并网。     

基于华北电网典型特征，利用仿真模型分析抽水蓄能机组服务新能源消纳的研究与应用

抽水蓄能是电网中具有灵活运行特性、储能特质和事故安全备用的特殊电源,其快速转变的灵活性可弥补风能、太阳能等新能源发电的随机性和不均匀性,可突破电网规模对新能源容量的限制,为大力发展新能源创造条件。同时在电力系统中可以发挥调峰、调频等重要功能,适当规模的抽水蓄能电站与核电配合运行对于解决核电在基荷运行时的调峰问题作用突出,对保障供电安全、提高供电能质量能发挥重要作用。通过开展抽水蓄能电站提高新能源消纳能力的研究,能科学分析新能源并网对电网安全运行的影响,准确定位新能源消纳对抽水蓄能的需求,定量评估抽水蓄能电站新能源消纳能力,探索抽水蓄能与新能源的联合运行方式,从而确保新能源大规模并网安全运行的同时,提高新能源消纳能力。     

抽水蓄能机组故障诊断的Petri网方法

Petri网可以利用图形语言对故障诊断系统的结构、功能及流程进行系统的分析和描述,与传统的故障诊断人工智能方法相比,具有简单直观,诊断速度快,准确度高的优点.文中介绍了Petri网的基本知识,给出了抽水蓄能机组故障诊断的Petri网建模方法,以抽水蓄能机组转子故障诊断为例给出了抽水蓄能机组故障诊断的Petri网模型.随着抽水蓄能机组故障类型与其征兆数据库的不断积累,该模型经进一步完善,可满足工程实际应用的要求.     

基于PCC的大型抽水蓄能机组调速器的研制

当前,我国大型抽水蓄能机组调速器几乎全部依赖进口,研制国产化的大型抽水蓄能机组调速器十分迫切。本文详细阐述了基于PCC平台对大型抽水蓄能机组调速器进行的研究开发,包括双机冗余切换控制系统、TPU模式的高精度频率测量、采用有限状态机方法处理抽水蓄能机组复杂的工况转换关系、根据实时多任务操作系统来构建软件结构。最后将研制的调速器和研制的抽水蓄能机组仿真仪闭环对接进行了一系列试验,试验结果表明,所研制的调速器能够承担大型抽水蓄能机组的调节任务,具有良好的调节性能。     

STD工控机在抽水蓄能励磁控制系统中的应用

本文根据抽水蓄能励磁系统控制与运行特点，对抽水蓄能机组ＳＴＤ工控机微机调节器硬件、软件设计及系统可靠性方面进行了分析与介绍。为国产化大型抽水蓄能机组数字式励磁控制设备的设计应用提供实际依据。     

基于滑模控制的含风储多域电力系统负荷频率控制

建立含风储多域互联电力系统负荷频率控制(LFC)模型,同时考虑系统参数不确定性、储能系统和传统机组控制信道延时问题.为提高系统鲁棒性,降低储能系统的容量配置,针对含风储的LFC模型,设计滑模负荷频率控制器,并提出滑模负荷频率控制器和储能协调的控制策略.算例分析表明,所提出的协调控制策略在新能源大规模渗透和系统负荷波动情况下能够有效减小系统频率偏差和区域控制偏差,同时降低储能系统的配置容量,提高电力系统安全稳定运行的经济性.     

风电—抽水蓄能机组联合调度研究

基于风电场并网系统的调度运行情况,考虑提高风电场输出的电能质量和系统经济效益,建立了风电和抽水蓄能机组联合运行系统的高斯模型、经济效益模型,提出了一种基于模拟植物生长的多目标进化优化算法的风电-抽水蓄能机组联合优化调度方案。仿真结果表明,该方案与单目标优化方案相比,能够提高和改善风电场输出的电能质量和输出功率的平滑度,提高系统的经济效益和运行稳定性。     

分时电价下高楼抽水蓄能最优日运行

抽水蓄能作为目前世界上电力系统中最成熟的技术,被一定程度误解,而高楼大厦本身因为消防、生活等用水,已具备高势能的蓄水体和水泵系统,因此增加水轮发电机组,形成抽水蓄能发电站,通过对大楼负荷的时间转移,可以极大地节省电费,平滑自身负荷的同时也极大地缓解了大电网的峰谷差。而在大电网发生故障时,可以与常规应急备用发电设备联合运行,提高整个系统满足大楼敏感负荷的能力和可靠性。以上海金茂大厦为例,以上海目前的实行的峰谷电价,使用有限次决策下的线性优化算法,通过MATLAB仿真优化计算,验证算法的有效性与高效性,同时说明高楼抽水蓄能经济可行性。     

基于改进孪生神经网络的低频低压减载装置在线解耦控制方法

低频低压减载装置的过度应用导致装置系统出现负荷大的问题,降低了低频低压减载装置的实用性。为此,提出了基于改进孪生神经网络的低频低压减载装置在线解耦控制方法。该方法通过分析低频低压减载装置频率特性,为低频低压减载装置在线解耦控制提供了重要信息基础;在此基础上构建低频低压减载装置混合模型,从该模型中生成可训练的数据集,并依据潮流雅可比矩阵的减载特征最小值灵敏度,确定低频低压减载装置系统减载量;为提升系统的控制精度,将获取结果输入至改进孪生神经网络中,训练出最佳减载量,并将其分配到装置系统减载节点中,达到切除负荷的目的,实现低频低压减载装置在线解耦控制。通过对该方法开展减载效率对比测试、控制性能对比测试,实验结果验证了该方法具有较强的实用性。     

An adaptive optimization system and point tracking technique for estimation of variable-speed seawater pumped storage

There are few kinds of researches on the capacity optimization of seawater pumped storage with variable-speed units. First, the pumped storage effects are investigated to smoothing the large-scale offshore wind power. From the perspective of energy saving and improving efficiency, a method on maximum efficiency tracking is proposed, based on the synthetic characteristic curve of the pump turbine. Second, under the background of the time-of-use electricity price in the power market, the relevant model is established, taking full account of the characteristics of random seasonal fluctuation of tailwater level. Besides, this model satisfies the constraints of variable-speed units (especially under the pump mode). Finally, the key factors influencing profit growth, such as the fluctuation rate, the unit type, and the optimal capacity, are investigated based on a real case. The results show that the variable-speed unit can give full play to the efficiency advantage when the operating head and power demand of the plant change sharply. Because the output range of the variable-speed unit is extensive and can be continuously adjusted (especially in pump mode), the joint system will actively curtail the offshore wind to seek the maximum profit.

     

Adaptive load shedding for an industrial petroleum cogeneration system

This paper presents the design of adaptive load-shedding strategy by executing the artificial neural network (ANN) and transient stability analysis for an Industrial cogeneration facility. ? To prepare the training data set for ANN, the transient stability analysis has been performed to solve the minimum load shedding for various operation scenarios without causing tripping problem of cogeneration units. Various training algorithms have been adopted and incorporated into the back-propagation learning algorithm for the feed-forward neural networks. ? By selecting the total power generation, total load demand and frequency decay rate as the input neurons of the ANN, the minimum amount of load shedding is determined to maintain the stability of power system. ? To demonstrate the effectiveness of the ANN minimum load-shedding scheme, the traditional method and the present load shedding schemes of the selected cogeneration system are also applied for comparison and verification of the proposed methodology.     

基于ADWOA算法的风光水互补系统优化调度研究

为了有效应对大规模风能和光伏并网带来的波动问题,保障电网的安全稳定运行,本研究通过深入分析风力发电、光伏发电、水利发电以及抽水蓄能之间的互补特性,构建了一个综合的互补发电系统。在此基础上,针对系统中存在的多种功率约束,本文提出了两种优化调度模型：一种旨在最小化互补系统的波动,另一种则是最小化火电机组等效负荷波动。为求解这两个优化模型,采用了改进的自适应权重优化算法（Adaptive Weight Optimization Algorithm, ADWOA）。通过仿真实验验证了该算法在两种模型中的有效性,结果表明这两种最优调度模型均能有效追踪优化目标,并显著减小由于风力和光伏发电并网引起的影响,从而增强电网的运行稳定性。     

抽水蓄能机组静止变频起动系统控制策略研究

静止变频起动作为抽水蓄能机组的重要起动方式之一,其起动控制策略作为静止变频起动过程中的重点问题,需要深入分析.文章首先研究了静止变频起动系统基本工作原理,给出了变频器的控制要求.在此基础上,详细分析了静止变频器的脉冲换相、负载换相方式以及换相方式切换的控制策略,并对实际工程应用中的控制要求和参数优化问题进行了研究.最后...     

励磁调差单元对发电机频率响应特性的影响分析

发电机的频率响应特性是电力系统稳定器的参数整定的重要依据,为优化参数整定,维护电力系统安全稳定运行,对引入调差单元的发电机的频率响应特性进行研究.通过分析负载电流极性、调差系数及调差极性改变时励磁系统测量电压的变化特性,采用戴维南电路对自动励磁的作用进行等效研究,并对不同调差方式下发电机的频率响应特性进行了仿真实验.理论分析与仿真结果表明,调差单元引入后测量电压的改变会影响同一频率下发电机机端电压的幅值和相位,且调差单元在低频段对发电机频率响应特性的影响较为明显,因此具有一定的工程应用价值.     

A two-level control strategy with fuzzy logic for large-scale photovoltaic farms to support grid frequency regulation

This study proposes a two-level coordinated control strategy with fuzzy logic for appropriately adjusting the total active power supplied to a grid by large-scale photovoltaic (PV) farms in order to regulate grid frequency. For a solar farm, the strategy includes a central coordinating controller and many local controllers at PV power assemblies, treated as agents. In detail, the central controller uses a frequency regulation module based on a new automatic-tuning fuzzy-logic controller scheme to compute the appropriate reference values according to the total power needed. Then, the individual reference value for each local controller is determined. Each local controller governs all power-electronic converters installed at the PV agent to inject power into the grid according to the individual reference value received. Additionally, each local controller uses an algorithm to manage the state-of-charge of the battery bank installed at the agent so that it remains in the safe range of 20–80% while operating and close to the desired idle value of 50% at the steady state. Besides, a special control mode is developed and integrated into the overall strategy to aid rapid recovery of the grid frequency under emergency conditions. Numerical simulations demonstrate that the suggested strategy has the good response in terms of injecting an appropriate amount of power into the grid to regulate the frequency deviation into acceptable ranges of ±0.2 (Hz) in the transient state and ±0.05 (Hz) at the steady state, even when the weather conditions (solar radiation, air temperature), AC system load, and important control parameters of the grid suddenly change. Furthermore, the effectiveness in improving the grid-frequency stabilization by using the proposed strategy is validated within a four-area power system, where four PV farms are connected and the operating parameters of the grids at the areas are fairly different.     

大数据挖掘下冲击性负荷特性电网短期负荷预测的探索与实践

抚顺地区冲击性负荷占地区总负荷比重较大,而地区总负荷冲击特性明显时,有可能引起系统频率的连续振荡以及电压摆动,不利于电网安全稳定运行。因此,本文对如何提高地区电网短期负荷预测精确度进行探索和相关的实践,改善冲击性负荷预测和预处理的准确程度,以期望能够合理经济调度、降低生产成本、保障电网安全。     

考虑用户负荷特性的低频减载优化策略及实现方法研究

低频减载对于负荷调节的时效性以及准确性要求较高,在负荷削减的过程中存在欠切和过切的现象,同时负荷调节涉及的用户较多,给用户带来不便,负荷削减还会对设备的正常运行产生影响。针对上述问题,本文提出一种面向用户负荷特征的低频减载分层调节策略。该策略将负荷调节偏差最低、减载用户比例最小作为优化目标;通过设置高污染、高耗能等不同特征用户负荷的重要等级标签,以此调节参与负荷削减的用户比例,保障普通用户负荷的正常运行。此外本文设计了基于负荷控制单元的低频减载系统执行机构,通过预先向负荷控制单元下发调节策略,解决低频减载的时效性和准确性问题。本文通过仿真分析低频减载控制策略的合理性,实现了平均每轮0.87%的较低调控误差,每轮参与负荷削减用户的比例平均值为45%,满足了监测更靠前、切荷更及时、管控更精准的预期目标。