大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策

风力发电间歇性强、可控性差、机组种类多、出力预测难,大规模风电并网对电力系统的运行与稳定有着巨大的影响。本文就大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题进行了研究,并有针对性的提出一些解决策略,对促进风电并网的安全与稳定有一定帮助。     

基于需求响应的风电-抽水蓄能系统调度模型

针对大规模风电并网影响电网稳定运行的问题,基于日前用户侧电力负荷预测和实时电价预测,文中提出了一种电网吸纳风能的新模型。以最小化风电—抽水蓄能联合系统发电成本为目标,在目标求解过程中确定最佳自弹性系数和互弹性系数,运用基于实时电价的需求价格来弹性引导电力用户以实现负荷转移。考虑到用户侧电价弹性限制的约束,该方法采用遗传优化算法编程求解。仿真结果表明,需求侧资源主动参与优化调度可降低负荷峰谷差,利于系统稳定运行,并且可以减少发电成本,提高联合系统经济性。     

风电机组低压穿越中的电力电子技术(下)

为了降低大规模风电并网对电力系统的影响,世界各国的电网运营商相继制定新的并网准则对并网风电场的输出特性作出严格规定,并网导则中的一项重要内容是要求风电场具有低压穿越(LVRT)能力。电力电子技术是提高风电场低电压穿越能力的重要手段,对于变速风电机组,电力电子设备已成为其标准配置,在低电压穿越过程中起到至关重要的作用;对于定速风电机组,电力电子设备是使其满足并网导则的必要部件。本文以我国并网导则为例,介绍LVRT导则对风电机组输出特性的相关要求:分析电网电压跌落对不同类型风电机组的影响;在此基础上,针对不同类型的风电机组,介绍提高其LVRT能力的电力电子技术,并对LVRT技术中当前存在的问题和未来的发展方向进行了讨论。     

风电并网的若干问题研究

随着大规模风电场的建设,风电的并网问题日益凸显,本文从并网风电机组控制系统和电网建设方面进行分析,对并网所存在的问题及对策作了深入的探讨。     

中国风电并网问题综述

随着传统能源的减少,开发利用可再生能源、实现能源的可持续发展成为世界各国能源发展战略的重要举措。风能作为可再生能源的重要方向,得到快速发展,但是仍存在许多问题,风电机组的并网问题首当其冲。造成此问题的原因是多方面的,文中主要从当前中国风电的并网现状、风电机组并网技术分析、风电并网对电力系统的影响以及如何解决风电机组的并网问题等方面入手,对中国风电并网中出现的问题进行综合分析,以促进风电产业的健康快速发展。     

风电机组低压穿越中的电力电子技术（上）

为了降低大规模风电并网对电力系统的影响．世界各国的电网运营商相继制定新的并网准则对并网风电场的输出特性作出严格规定,并网导则中的一项重要内容是要求风电场具有低压穿越（LVRT）能力。电力电子技术是提高风电场低电压穿越能力的重要手段,对于变速风电机组,电力电子设备已成为其标准配置,在低电压穿越过程中起到至关重要的作用;对...     

基于发电量-负荷平衡的风电系统可靠性预测方法研究

风能具有安全、可持续发展利用的特点,是应对化石能源枯竭以及火电、核电污染的新能源发电方式之一,但是自然风随机性较大,为风电系统安全运行和风能并网带来了挑战。可靠性预测是提高风电系统安全运行能力的有效方法,为此本文提出了一种基于风电系统风险和可靠性的预测分析方法,通过一组历史风力机发电和用电负荷数据,通过预测得到风电发电量-负荷的平衡关系;从发电量-负荷平衡的角度出发预测未来一年的负荷需求,最后通过实例进行了仿真,并将结果与风电场的实时数据进行了对比。仿真与实际数据对比的结果验证了该方法的有效性,表明本文提出的方法能够有效预测电力负荷需求,针对风电系统可靠性进行预测分析。     

含氢储能的多源联合发电系统调度研究

风电和光伏发电具有间歇性和随机性,为了降低在多源联合发电系统中的弃风弃光率,采用含氢储能系统和火电机组配合来平滑风电和光电机组出力。文中以系统运行成本最小和弃电惩罚成本最小为目标,以系统功率平衡、火电机组出力和爬坡、热备用、风电和光电出力及储能系统储氢罐容量、电解槽和燃料电池功率等为约束条件构建了多源联合发电系统日前调度模型。通过YALMIP工具箱对模型进行编程,并调用CPLEX对编写的程序进行求解。对含有风电、光电、火电机组以及储能系统的多源联合发电系统进行算例分析,通过对比有无储能系统的弃风弃光量和系统总运行成本,证明了含氢储能系统可以有效降低系统的弃风弃光率,并提高系统的经济性。     

基于3G无线网络的风电机组远程数据采集系统设计

文章提出一种基于3G无线网络来实现风电机组远程数据采集的方法。结合风力发电机组环境特点和运行要求,利用Visual Studio 2010软件,设计开发适用于该数据采集系统的软件,实现机组各项参数的远距离实时采集,顺利实现了风电机组长距离跨地区的实时监控。     

计及风电随机性的风一火机组组合模型研究

风电的随机性改变了传统的机组组合模型。为了计及风电随机性、更好地利用好风电,运用机会约束的方法考虑风电随机对机组组合的影响,提出一种可既避免模型复杂化又计及风电随机性的机组组合模型．并用随机模拟的方法来实现风电随机性的机会约束。通过算例证明模型的正确性。     

Has wind power converged?

The author discusses the different levels of investment in wind energy in Germany, the USA and the UK. In the UK the visible success of government intervention under the nonfossil obligations is the envy of the world. In the eyes of a Conservative government, any subsidy is suspect, and the declared aim of its support is convergence. The government wants to see prices for subsidised energy converge with typical free-market energy prices. The successful British method is to auction the subsidies. Anyone can bid the price at which their scheme will generate electricity. Then the government allows support for only the cheapest ones. This has driven prices fiercely downwards, and convergence is getting very close. There are some who say that convergence has already been reached and that wind energy is now economic in its own right. This suggestion is not too popular with the wind industry itself, because it would mean the end of attractive government subsidies     

一种风电功率的复合预测

本文以东南沿海地区某风力发电场数据为背景,在分析原始数据特点后,确定了相应的缺失数据的填补方法以及数据的预分解方法。之后针对数据预处理结果建立了基于时间序列和优化的BP神经网络复合预测模型,并给出风电功率预测结果。最后比较了复合模型与其它模型预测的均方误差以说明复合预测模型在提高预测精度方面的优势。     

风电发电功率预测模型改进研究

为了提高风力发电机的发电功率和使用效率,需要进行风电发电功率有效预测,实现电机优化控制。提出一种基于模糊PID的风电发电功率预测模型。首先建立风电发电机的电路模型,以风电发电机的输出目标电流、输出功率、励磁电流和动子电流等参量为约束参量模型,进行风电发电机的控制器模型设计。在优化控制模型中,根据基尔霍夫电压回路模型建立发电功率预测的模糊PID控制目标函数,并进行最优解求取,实现发电功率有效预测。实验结果表明,采用该方法进行风电发电功率预测的精度较高,收敛性较好,有效提高了风电发电机的输出效率。     

风力发电机组功率曲线分析研究

在风电机组将风能转换为电能所经历的三个环节基础上,以内蒙古赤峰市某一风电场的风电机组为研究实例,对影响风力发电机组功率曲线的主要因素进行了简要研究,并得出了影响风电机组功率的重点因素为发电机变频控制性能的结论。     

风力机功率控制器的研究

MPPT（Maxmin Power Point Tracking）控制方法在风力机功率控制器中处于核心地位,其控制策略的优劣影响整个系统的输出特性。本文构建了风力发电系统仿真模型,深入研究了风机输出特性,在此基础上对以往MPPT控制方法的改进提出自适应变步长控制策略,使其能够应用于小型风力发电系统中。     

用于风电系统的关键元件

全世界使用风能发电的系统数量正在增加。在2009年,全欧洲的风电装机容量是75GW,比2008年增加了10G W;在美国,风电装机容量是35GW,中国则是25GW,分别比2008年增长了10GW和14GW。在全世界范围内,     

风电并网对电力系统暂态稳定的影响

随着社会经济的快速发展,作为一种重要的可再生资源,风力发电已成为当前发电技术最成熟、最具开发潜力的发电技术.在实际应用中,由于大规模开发风力资源、单一风电场装机容量不断提高,电网系统中风电占比日益增加.随着风电的不断接入,电网系统原潮流分布发生了变化,受风速随机与间歇性影响,其输出功率有一定的波动性,严重影响到电网电压的稳定.因此,在开发与规划风电场建设中,风电并网对电力系统电压稳定性的影响做深入研究,意义深远.     

小型风机最大功率点快速跟踪策略的仿真研究

风力发电系统的输出功率受外界因数和风速的影响。为了提高小型风机发电机组的转换效率,文中采用一种最大功率优化跟踪算法。以变步长来跟踪风速变化,当功率变化小于一个阈值时停止搜索,来实现最大功率收索的快速性和稳定性。以带齿轮箱6 kW的鼠笼异步式风力发电并网为基础,通过Matlab/Simulink软件仿真结果证实此种方法与定步长爬山法相比,能够达到快速跟踪最大功率点和避免达到最大功率点附近的时候频繁波动。     

光伏电站抗风监测装置分析与设计

基于光伏电站长期运行中发生的太阳能电池板松动或脱落现象以及我国现有技术中光伏电站抗风检测领域的空白,本文采用一种光伏电站抗风性能检测装置,通过在太阳能电池板上设置振动传感器,实时检测太阳能电池板的震动系数,并实时测量光伏电站现场的风速和风向,将太阳能电池板震动系数与环境数据结合获得光伏电站的整体抗风性能指数,数据中心通过得到的参数对光伏电站的太阳能电池板进行实时监测,提高光伏电站的安全性,整体提高光伏电站长期运行中的抗风安全性问题.     

基于PSO-WaveNet的短期风电功率预测

为了应对风电大规模并网给电力系统带来的严峻挑战,同时提高风力发电的市场竞争力,需要对短期风电功率进行准确预测.文中将小波分析和粒子群优化理论引入神经网络——PSO-WaveNet算法.该算法构建了稳定的风电功率预测网络模型,同时利用灰色关联算法确定网络的输入参量.弥补了神经网络容易陷入局部最优值的缺陷,实验结果表明用算法进行风电功率预测提高了预测精度,验证了该混合算法的可行性.