考虑旋转备用约束的含风电场电力系统短期经济调度模型

网风电场输出功率的随机性与波动性给电力系统经济调度带来了严峻挑战,建立一个考虑旋转备用约束的含风电场电力系统短期经济调度模型．在自回归滑动平均模型的基础上得到风速的概率分布,结合风机出力和风速的对应关系,获得风电场出力的概率分布;基于该分布,在经济调度模型中加入一种基于风电实际出力低于计划出力的惩罚函数,并在约束条件中增加与风电实际出力大小有关的额外旋转备用容量约束;采用混合整数规划方法求解该经济调度模型．将模型应用于一个含风电场的10机算例系统计算分析,结果表明,该模型可以在保证系统可靠性要求的基础上,实现经济性最优的目标．     

风电拉平负荷下的发电系统可靠性评估

风能具有随机性、间歇性和波动性的特点,风力发电并网对发电系统的可靠性有一定影响,为了评估合风电场的发电系统可靠性,提出了风电功率拉平负荷的概念.基于风电功率与系统负荷为相互独立的随机变量的特点,采用裕度表的方式推导出风电场输出功率跟负荷的联合概率分布,建立了风电功率拉平负荷模型,与常规发电机组停运容量模型结合计算发电系统的可靠性指标,为含风电场的发电系统可靠性分析提供了新的思路和方法.算例计算分析结果表明了该方法的合理性和有效性.     

基于L指标的含风电场电力系统无功电压控制

针对大型风电场群并网后系统的无功电压稳定性问题,本文提出了基于L指标的静态无功电压协调控制策略。首先给出静态电压稳定性指标,以多目标的优化模型为基础,采用粒子群算法,对含风电场电力系统无功电压协调控制模型进行求解,同时以改进的IEEE14节点系统为例进行仿真运算,最后将本策略与现有的两种策略进行比较分析。分析结果表明,本文所提出的基于L指标的无功电压协调框架下的目标节点电压幅值均在母线电压幅值范围之内,目标函数值f_1较策略2有所减小,其含风电场电力系统静态稳定裕度最大,风电场群并网后系统安全稳定性最高。因此,该策略在保证风电场群并网系统安全稳定运行的前提下,有效提高了含风电场电力系统的静态电压稳定性,为我国大规模建立风电场群提供了理论依据。     

基于动态权重的风电功率组合预测方法研究

风电功率预测对风电并入电网、电力系统的调度和电网安全稳定运行有着重要的影响。由于风电场发电功率受风速、风向、地理、气象等多方面因素的影响,既具有时间相关性,也具有空间相关性,单一的预测模型往往达不到预期效果。为提高风电场发电功率预测精度,主要针对风电功率预测建立基于动态权重选取得组合模型进行研究,通过该组合模型来对风电场的发电量进行预测,并且应用多个评价指标来对预测结果进行评价,通过对吉林西部某风电场实测数据的预测,验证了模型的有效性。     

风电场不同控制策略对电网电压稳定影响的分析

研究双馈感应发电机风电场在不同控制策略下对电网电压的影响,分析风电机组的最大风能捕获方法,基于定子磁链定向控制实现功率的解耦,提出基于功率解耦的电压控制策略和无功控制策略的相应模型.并利用MATLAB/Simulink搭建了含风电场的电力系统仿真模型.仿真结果表明:采用电压控制策略的风电场能够提供无功支持,有利于提高电...     

适应于集群风电场并网的区域无功电压控制方法

针对集群风电场接入电力系统所面临的无功电压问题,提出了一种适应于集群风电场并网的区域无功电压控制方法.该方法基于区域枢纽变电站及风电场升压变联合控制模式,建立含电压偏离指标和风电场动态无功裕度指标的多目标无功优化数学模型,利用无功协调控制策略实现离散型、连续型无功补偿设备的有效配合,并采用自学习迁移粒子群算法对无功优化问题进行求解.对某地区实际电网算例的仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性.     

基于改进人工鱼群算法的含风电场电力系统最优潮流计算

将风电场看作PQ节点并考虑风电场输出功率随机性和负荷随机性,提出含风电场的电力系统最优潮流计算方法。分析基本人工鱼群算法原理及其缺陷,提出改进人工鱼群算法(IAFSA);提出人工鱼群的视野和步长的取值方法,对初始种群的生成、行动方式和终止判据进行改进;并基于动态调整罚函数将带约束的有功最优潮流问题转化为无约束优化问题,实现含风电场的电力系统最优潮流计算.实例分析结果表明:基于改进人工鱼群算法比基于基本人工鱼群算法和遗传算法进行含风电场电力系统最优潮流计算具有更优全局收敛性和更快计算速度.     

电力市场环境下发输电组合系统可靠性评估

为评估电力市场环境下多种市场化改革措施对系统可靠性造成的影响,研究电力市场环境下用户侧需求弹性、需求侧响应及大用户直购电对发输电组合系统可靠性的影响,以系统失负荷概率、系统可用传输容量、线路阻塞电力、未满足出力期望为评价指标,建立基于非序贯蒙特卡洛模拟和直流潮流最优切负荷计算的电力市场环境下发输电组合系统可靠性评估模型。采用IEEE RTS-79标准算例分析验证该文所提方法和所建立模型的有效性,并将该文所建立的模型应用于国内某区域电网实际系统,计算区域电网内500 kV及以上电压等级电力系统的可靠性,为电力市场环境下电力系统可靠性评估提供参考。     

基于双馈发电机风电场的电力系统电压稳定性分析

为了降低风电并网运行时对电力系统电压稳定性的影响,建立了风电场主流风机——双馈电机数学模型和含风电场的电力系统模型,研究了风电场功率因数cosφ和线路参数R/X影响电力系统电压稳定性的规律．最后运用Matlab/Simulink软件中信号源模块进行了仿真．仿真结果表明,风电场以功率因数为0.8、并网线路参数为0.3时,电压波动较小,保证了风电并网运行时电力系统的稳定性．研究结果为实际风电电网建设提供了理论依据．     

考虑经济效益的风储联合发电系统的最优功率预测

准确的风功率预测及经济效益最大化问题一直是电力系统关注的热点,同时也决定风储联合系统参与调度的积极性.因此,文中构建了考虑经济效益的风功率预测模型和风储联合调度模型.首先,分析不同损失函数下的最优预测理论,并选择基于成本导向的增强回归树建立考虑了预测误差成本的风功率预测模型,该模型通过降低预测误差成本提高风电场经济效益;然后,以风功率预测模型的实验结果为基础,构建风储联合调度模型,最大化风电场的经济效益;最后在两个风电场中验证文中所提方法的有效性和先进性.     

考虑尾流效应的海上风电场可靠性评估

提出了考虑尾流效应的风电出力模型,用于电力系统可靠性评估。通过分析复杂风机局部遮挡和尾流效应的影响,建立了考虑复杂地形的部分遮挡尾流效应模型。利用MATLAB软件对不同风速、风向和机组布置下的尾流效应进行了计算,模拟了风场在不同风速和风向下的快速建模。该模型可以更准确地描述风电场风速和风向输出功率的变化,对于调节海上风电场输出的间歇性和随机性有一定的参考作用。     

考虑风电不确定性的风电场参与调频市场投标策略

针对风电大规模并网将增加电网调频需求的问题,提出考虑风电不确定性的风电机组同时参与能量市场与调频市场的日前投标方法.分析风电场在2种市场中的收益机制,在调频市场收益中考虑调频性能指标（FRPI）,提出调频性能指标的估值方法. 分析风电场参与2种市场的投标策略. 利用核极限学习机（KELM）和核密度估计（KDE）,建立风电功率概率预测模型KELM-PSO-KDE.基于功率概率密度的预测结果,以风电场收益最大为目标函数建立优化模型,利用蚁狮优化（ALO）算法求解该模型,得到风电场同时参与2种市场的日前最优投标功率. 风电场真实数据的仿真表明,提出的风电场同时参与2种市场的投标策略,可以使风场侧获得更大收益,有助于缓解电网的调频压力,具有优越性和普适性.     

含风电场最优潮流及其关键技术研究综述

大型风电场并网发电给电网带来清洁能源的同时也使电力系统安全可靠运行面临诸多挑战,研究含风电场最优潮流对于提高电力系统稳定运行与能源利用率具有重要意义. 含风电场最优潮流是一个新型的高维、非线性的复杂优化问题,且由于风电的随机性、间歇性和不可控性使其复杂程度和计算难度进一步加大. 针对这一问题,本文通过数学模型和求解方法这一主线,阐述了含风电场最优潮流的发展现状以及因风电的随机性对电力系统造成的影响;总结了对风电场处理的现有研究技术,分析了求解含风电场最优潮流的各种算法的优点与不足;在此基础上对未来含风电场最优潮流的研究方向进行展望.     

耦合风电场参数化模型的天气预报模式对风资源的评估和验证

为了验证耦合风电场参数化模型的天气预报模式（WRF-WFP）对大规模风电场风资源特性评估的准确性,以我国河北省张北县百万千瓦风能基地为研究对象,分别采用耦合与未耦合风电场参数化模型的天气预报模式开展相关的模拟试验,利用在平坦及复杂地形场区的测风塔的观测数据对风速及其概率密度函数分布以及风向进行验证分析. 研究结果表明：耦合与未耦合风电场参数化模型的天气预报数值模式对风资源特性的评估均有较高的可靠性,且对平坦地形区域的模拟精确性优于山地地形区域;由于前者考虑了风电场的尾流效应,对风速预测的精确性比后者高约4.5%. 该数值模式可为风能丰富地区的风电场微观选址、大规模风电场的运行特性及其对大气边界层影响的评估提供可靠的技术支撑.     

基于NASA观测数据的风电出力时空分布及波动特性分析

为克服实际风电场运行数据难以获取的问题,提出一种基于历史风速的风资源评估方法。首先,基于美国NASA(National aeronautics and space administration)数据中心获取风速数据,并利用假想风电机组模型转化为风机出力时间序列;然后,通过对时间序列的统计分析,计算期望、半载概率等指标评估风电出力的时空分布特性;最后,通过计算风电出力方差和分析相邻峰谷点差值概率分布规律分析风电出力的波动特性。所提方法能够同时考虑风资源自然特性和风电机组特性,且能对风电波动特性提供定量描述。利用所提方法对山东省风资源的评估结果表明:山东省可利用风能资源随地区、季节和昼夜的变化呈现出明显规律。     

绿色风电场利益相关方安全投入绩效博弈模型分析

以政府监管部门、风电企业、电网企业作为安全投入利益相关方,通过风电场安全投入绩效影响因素分析,建立收益函数及策略选择的复制动态方程,以描述各方利用最大化时其安全投入策略选择和影响因素的博弈关系,并选取多组参数进行MATLAB仿真模拟。研究表明,加强政府部门安全监管和相关政策支持力度、鼓励电力用户购买绿色电能是促进风电企业主动进行安全投入、电网企业主动选择绿色风电、提升电能安全保障能力的重要手段,能够促进绿色能源的开发利用绩效。     

甘肃酒泉大型集群风电有功智能控制系统的开发

分析中国风电调度运行问题、风电出力特性、风电场有功控制现状,提出大型集群风电有功智能控制系统的控制策略,介绍大型集群风电有功智能控制系统的配置、功能、控制策略原则以及控制方法.该控制系统已经投入现场运行并取得了很好的控制效果,各风电场发电量得到了普遍提高,既保证了风能这一绿色能源得到有效开发和充分利用,又保证了电网安全...     

风力发电中电力电子技术的应用

风能是可再生能源中最重要的组成部分。风力发电由于清洁无污染。施工周期短，投资灵活，占地少，具有较好的经济效益和社会效益，已受到世界各国政府的高度重视。随着现代电力电子技术以及变频调速技术的迅速发展，其在风力发电中的应用也更为广泛。本文介绍了电力电子技术在风力发电中的主要应用，包括风力发电系统的分类，风电机组的控制技术以及风力发电的输电方式等，并对风力发电前景进行了展望。