风电机组参与电网一次调频的控制策略研究

为了解决大规模风电机组并入电网对电力系统频率稳定性问题,阐述了系统惯量对电网频率变化的影响,分析比较了不同类型风电机组的动态频率响应特性,并根据双馈风电机组参与电网一次调频的基本原理,对比了现阶段有关风电参与电网一次调频的控制策略。研究结果表明,储能设备对风电机组参与电网调频的能力具有重要辅助作用,联合控制方法能够较好地实现风电调频的能力,有利于电力系统的安全稳定运行。     

风电机组参与地区电网调频实用效果分析

针对传统风电机组利用变频器控制功率输出,通常与系统频率完全解耦,不具备响应系统频率变化的能力,导致大规模风电接入显著降低了电网调频能力的问题,结合某地区电网结构及电源构成情况,利用仿真工具平台对风电场参与电网调频前后的系统频率特性及调频效果进行了计算分析。结果表明：在地区风电机组具备一次调频功能的情况下,能有效改善地区电网的频率稳定状况。     

考虑风机一次调频的风电高占比电网机组组合

随着风电大规模、高渗透率接入电网,单纯常规机组一次调频已难以满足系统调频需求,迫切需要风电参与一次调频。文中在风机调频控制研究的基础上,提出一种考虑风机参与系统一次调频的机组组合模型。该模型通过加入稳态频率、频率最低点和频率变化率为约束条件,确保含风电电力系统预留足够的备用容量以支撑一次调频。文中采用大M法将非线性模型转化为混合整数线性规划模型,并调用Matlab中CPLEX程序包求解。最后,在IEEE 39节点系统上验证了该模型的有效性。仿真结果表明,该模型能提升系统承受负荷扰动的能力,从而满足更大负荷扰动下系统一次调频的备用需求。     

河南电网频率响应及机组一次调频问题的分析研究

通过一次短时电网频率下降事件中各运行机能的一次调频效应动作情况的详细分析，发现事故情况下相当一部分拥有快速数字电液调速器（DEH）的机组未能参与一次调频的安全隐患，对此进行了原因分析，并提出了相应改进建议。     

双馈风电机组参与电网一次调频的控制策略

由于现有风电机组不能响应电网频率的变化,不增加电力系统的转动惯量,大规模风电接入将对电网频率稳定性构成威胁。基于双馈风电机组的控制特性,提出一种实用化的风电参与电网调频的控制方法。采用分段控制的方式,要求风电机组在一定的频率范围内参与调频。基于转子动能控制原理,在电网频率上升到该范围时通过吸收部分转子动能减少风电机组的有功出力,实现风电机组的频率控制。最后在电力系统仿真软件中搭建风电调频控制的电网模型并以大规模地区实际电网为例进行仿真,研究风电参与电网调频的作用。仿真结果表明,风电机组对频率变化具有快速响应能力,可有效改善电网的频率特性,为双馈风电机组安全稳定并网运行提供了可借鉴的理论依据。     

火电机组一次调频功能及试验方法

介绍火电机组一次调频系统的主要功能,根据华北电网对一次调频功能的要求,具体分析一次调频系统在单元机组控制中的逻辑实现,提出不同控制方式下一次调频功能的试验方法。     

火电机组一次调频及AGC全网试验分析

结合西北电网机组一次调频及AGC全网试验情况,对火电机组一次调频及AGC试验中存在的技术问题进行了较为系统、全面的阐述和分析,对一次调频及AGC涉网技术管理工作提出相应的建议。通过试验发现不同电厂机组一次调频性能差异很大,部分机组一次调频性能不能满足电网运行要求,需进行优化和完善。试验结果表明并网机组投入一次调频和AGC功能可显著提高电网频率稳定性,改善电网频率动态品质。     

火电机组一次调频功能试验研究

电网机组一次调频功能的优劣直接影响到供电的质量,完善机组的调频性能、提高响应速度是一项很重要的任务。火电机组投入机炉协调方式运行后,采用CCS与DEH侧协同作用的一次调频方式,能够实现快速、持久的一次调频。通过对机组现场试验结果的分析,确认此方案下机组的调节品质可满足要求。     

变速风电机组的惯性与一次调频特性分析及综合控制

大规模风电场集中接入电网将导致系统惯性降低,调频能力不足,为解决此问题,提出了变速风电机组的频率综合控制方案。根据变速风电机组调频所需的备用容量,提出风电机组的减载控制方案,并解决惯性与一次调频控制的结合问题。通过分析风电机组的一次调频特性,利用变桨技术,进一步提出可整定风电机组静调差系数的频率控制策略,并与虚拟惯性控制有机结合,实现风电机组对系统频率的综合控制。通过仿真分析验证了在所提控制方案下,变速风电机组利用其可控的调频能力,不仅能够有效支持系统惯性,减小系统扰动初期频率的变化率,并可按照整定的静态频率特性,提高系统的静态频率稳定性。     

大规模双馈风电机组参与调频的电网自适应低频减载策略

大规模风电参与惯性控制和一次调频会对电网频率特性产生显著影响,而现有的低频减载方法尚未考虑该影响,可能引起频率轨迹失真和负荷切除不合理问题。鉴于此,以双馈型风电机组为例,研究将风电虚拟惯性响应时变特性参数和一次调频响应系统模型融入低频减载过程的方法,提出了改进低频减载策略和负荷切除决策模型。首先,通过求解含风电虚拟惯性响应的电网等效惯量(具有时变特性)、检测频率变化率,计算低频减载首轮起动时刻的实时功率缺额。然后,定量表征风电一次调频及负荷调节效应先抵消部分的实时功率缺额,剩余功率缺额则由自适应低频减载策略分批切除。最后,理论研究及算例分析结果表明,所提低频减载改进策略和模型能更客观地反映电网频率特性,负荷切除量明显更小,体现了大规模风电参与调频对低频减载的有益影响。     

考虑风电及可中断负荷一次调频能力的日前调度模型

大规模风电并网使得系统的随机性和波动性进一步增强,传统仅由常规机组参与一次调频的控制方式将使得系统频率可能无法满足安全要求.因此,本文在此基础上考虑大规模风电和需求侧可中断负荷同时参与系统一次调频,建立了稳态-暂态协调优化的日前调度模型.本文选取新英格兰10机39节点系统作为算例,重点分析了风电是否参与一次调频和可中断负荷容量大小对系统机组组合结果及调频效益的影响,研究表明大规模风电及需求侧可中断负荷的参与将使得系统频率安全得到进一步提升.     

供热机组一次调频优化及运行

一次调频的性能取决于锅炉蓄热的有效释放及其转换为调频负荷的效率。供热机组不仅要参与一次调频,还要提供工业和供暖用汽。因此,一次调频动作时蓄热不会全部转换为调频负荷,导致供热机组参与一次调频的能力受到限制。针对这一难题,提出了以主汽压力补偿为基础的优化方案。现场试验和实际网频波动表明优化后的一次调频效果良好。     

计及风电一次调频和频率约束的风电占比极限值计算

随着风电在电力系统中占比不断增加和一次调频技术的大规模应用,准确计算风电占比极限值对于保证系统频率稳定运行和指导风电电源规划具有重要意义。提出了计及风电一次调频和频率约束下风电占比极限值解析计算方法。通过分析风电一次调频响应特性,指出风电实际提供一次调频功率增量小于期望功率增量。为准确计算风机一次调频功率增量,建立了风电一次调频传递函数模型,构建了计及风电一次调频的电力系统频率响应模型,采用解析法求解了频率约束下风电占比极限值。通过MATLAB/Simulink时域仿真平台验证了所提风电占比极限值解析计算方法的准确性。     

镇海电厂燃煤机组一次调频功能的实现

频率稳定是电网正常运行的基本条件之一.由一次调频决定的电网静态调频特性,则是电网频率稳定的基础.详细介绍了火电机组一次调频功能的控制方案和试验结果,通过DEH与CCS频差校正的联合方式,机组参加一次调频功能的负荷响应较快,有关指标满足性能要求,实现了火电机组一次调频功能.     

基于减载系数变化的风电机组一次调频控制

风电机组参与电网一次调频对提高高比例风电并网系统的频率调节能力具有重要意义。分析风电机组传统一次调频控制下超速减载控制的功率跟踪曲线与下垂控制间的交互影响机制,结果表明该交互影响不能充分释放风电机组减载控制储备的备用功率,削弱了风电机组的调频能力;为了消除该交互影响,提出基于减载系数变化的风电机组一次调频控制策略,并给出一次调频参数设置方法。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真算例,结果表明,所提控制策略能够很好地消除该交互影响,其频率改善效果优于传统一次调频控制。     

直流锅炉机组一次调频功能控制策略分析

火电机组的一次调频功能是通过调节汽机高压调门，利用机组蓄热来快速响应电网频率的变化。频率高时，关调门，提高主汽压力，增加机组蓄热，频率低时，开调门，降低主汽压力，释放机组蓄热，相对汽包锅炉而言，直流锅炉的蓄热能力很小，投运一次调频功能的先天条件（利用蓄热快速参与一次调频）不足，故投运直流锅炉的调频是个技术难题。     

CCS参与的火电机组一次调频能力试验研究

火电机纽投入机炉协调方式运行后，数字电液控制系统(DEH)内部实现的一次调频功能被机组的协调控制系统(CCS)作为系统内扰很快克服，在电网发生事故，系统频率持续偏离时，无法达到电力系统一次调频的目的，提出利用CCS与DEH侧一次调频回路在调节特性与作用时序上的互补性，实现快速持久的一次调频。采用选取典型机组进行对比试验的方法，实施并完善了新的一次调频方案，验证了该方案使一次调频功能在保持快速性的同时，能在电网频率偏离的情况下持续作用，并使一次调频的能力得到加强。通过对典型机组现场试验的结果分析，确认新方案下机组的调节品质可满足运行的安全性要求。     

火电机组一次调频性能分析及优化

介绍了电网调度对机组一次调频功能的考核方法,以此明确了机组一次调频功能的性能目标。叙述了目前国内火电机组一次调频功能的实现方式,并分析了影响机组一次调频性能的主要因素,包括自动发电控制(AGC)指令与一次调频动作反向、汽机转速的测量精度、调频死区和不等率参数的设置、汽机调门特性、一次调频功能的逻辑实现过程、机组与调度数据通讯等。在此基础上提出了相应的优化方法,以有效改善机组一次调频性能。     

水电机组一次调频技术要求及与二次调频协调控制的实现方法

阐述了一次调频功能的具体实现方法,该方法通过在调速器程序中设定一次调频专用参数,实现机组一次调频自动运行,缩短了响应时间,增强了调节能力。当机组接收到二次调频信号时一次调频功能迅速退出,在新的工作起点稳定运行,协调了一次调频和二次调频之间既相互辅助又相互制约的关系。经实际运行表明水电厂一次调频功能的投入对保持电网频率稳定、保证供电质量有着非常重要的意义。