大规模风电接入的继电保护中存在的问题及处理对策

近年来,随着环境和能源的日益突出,风电等再生资源也被社会关注。大规模风电并网的运行,增加了风电接入电力系统的复杂性,从而产生了一些相关性问题。事实表明,我国东北地区很多风电基地都曾多次发生因为小电网故障造成的大面积风电事故,因此有必要关注大规模风电接入继电保护中存在的问题,并针对问题提出处理对策。     

电网风电接入能力分析

随着风力发电规模的不断增大,风电并网对电网的电能质量和安全稳定运行造成的影响越来越不容忽视。因此,准确的计算电网风电接入能力是确保风电场并网后整个电网安全可靠运行的前提。根据山东电网风电接入工程的实际需要,我们开发并研究了风电并网仿真与分析系统。该系统基于PSS／E电力系统仿真软件,利用python语言进行二次开发,完成了电网风电接入能力的仿真计算,并对地区电网中风电功率波动特性进行研究,从而为大规模风电并网提供了一套可靠的分析工具。     

风电场集中接入对集电线电流保护的影响

分析双馈型风机的短路电流特性,针对典型的风力发电厂,结合仿真分析了风电机组大规模接入电网对现有电流保护造成的影响,并给出了相应的电流保护整定策略。     

考虑稳态频率约束的含大规模风电电力系统机组组合研究

风电的大规模接入给电力系统运行带来了新的挑战。随着风功率的渗透率逐渐增加,由风功率预测误差带来的不平衡功率将导致频率波动量的增加。含风电电力系统的机组组合问题往往没有考虑系统的安全约束,尤其是频率安全约束,而频率安全约束将直接影响发电计划的可行性。搭建考虑稳态频率约束的含大规模风电机组组合优化模型,并采用CPLEX优化软件来进行求解,从而得到系统常规机组发电成本最小。最后,以小规模电网算例对所提方法进行测试,将测试结果与传统的考虑频率约束的机组组合方案进行比较,验证了该方法的有效性与优越性。     

基于功率预测的波动性能源发电的多时空尺度调度技术

中国风电发展已经进入了持续稳定阶段,规模化并网发电成为主流的发展模式。风电的波动性、随机性突出,而且在不同时间、空间尺度表现出不同的特性,对电网的安全稳定运行产生了深刻的影响.统计分析中国风电的波动性和随机性及风电大规模接入对电网调度的影响,建立电网-波动性电源-可控电源的新型网源协调互动调度运行机制;指出风电功率预测是解决风电波动性影响的关键基础,而将风电功率预测信息纳入调度体系建立新的预控调度技术是实现高比例风电消纳的关键途径.     

双馈风电机组电力系统低频振荡阻尼特性

由于风力发电机组没有功角,采用数学模型方法分析含风电场的电力系统的低频振荡可能会产生一定的误差,提出基于实测信号的随机子空间算法对大规模双馈风机并网后的系统阻尼特性进行了分析.以含完整双馈发电机组动态模型的电力系统为例,分析了含双馈风电机组的电力系统阻尼特性.分析结果表明,随着风电接入容量的增加,阻尼比并非单调变化,而是存在一个最佳风电接入容量;含双馈风机组的电力系统由于装设了高响应速率的电力电子器件——换流器,有利于系统的小干扰稳定;风电场的阻尼特性与风电场接入位置和故障点之间的电气距离有紧密联系.     

考虑安全约束的含风电电力系统AGC方法

风电、光伏和径流式小水电等可再生能源已在电网中大规模地接入,这类能源发电的间歇性、不确定特性使电力系统面临新的难题,其规模化的接入容易造成局部电网传输阻塞及安全越限等问题.因此提出了一种考虑安全约束的分散协调AGC控制方法,该方法根据电源及负荷分布特点,合理设置分散协调控制区,并计及集群化风电有功波动对局部电网的影响,通过全网和局部协调,在机组调控过程中充分考虑传输阻塞,防止局部断面联络线传输功率越限的情况发生.采用某省级电网的具体模型实例及数据进行仿真,验证了所提方法的可行性和有效性.     

风电动态接纳区间与备用的协调优化

消纳问题是制约大规模并网风电高效利用的瓶颈,而调度决策是消纳并网风电的核心问题。根据风电功率预测误差概率分布及功率波动概率分布与备用需求变化间的关联关系,建立并网风电的备用需求模型,定量的表示风电出力的不确定性。在调度决策中,将风电视为可“主动”参与调度的电源,构建了风电动态接纳区间与备用协调优化的调度模型。模型计及了风电的不确定性,通过制定合理的风电并网容量区间计划和机组出力计划,在保证系统运行安全性的同时兼顾了系统运行的经济性,为含大规模并网风电系统最大程度地合理消纳风电提供了方法。     

基于最优输入径向基网络的风电功率预测方法

随着风电的大规模接入电网,对风电功率未来出力的把握显得尤为重要,而风电功率预测技术则是掌握出力特性的有力工具。基于实测历史数据,研究系统不同输入量对预测结果误差的影响,选取最佳输入量值;并在此基础上,构建基于RBF（径向基）神经网络的风电功率预测模型,对风电功率进行有效预测;预测结果表明,基于径向基神经网络的预测方法预测精度较高,可以为电网提供更加准确的风电预测出力信息,有助于为调度制定更加合理有效的计划。     

大规模并网风电场选址及装机容量优化研究

针对风电出力随机性和波动性对系统电压水平和电能质量的影响问题,本文对大规模并网风电场选址和装机容量分配优化进行研究。对具备建设条件的地区的风能资源进行优劣排序,利用特征结构分析法筛选出对系统电压稳定性影响较小的风电场并网节点,从风能资源评估和风电接入对系统电压稳定的影响出发,提出了一种风电场初期选址的方法;在保证系统稳定运行和风电穿透功率限制的前提下,针对选取的风电并网节点,以风电场净收益之和最大为目标函数,对各节点风电装机容量进行优化分配;采用进化策略算法对IEEE30节点算例进行仿真计算,结果验证了风电场选址以及装机容量分配方法的可行性。该研究具有一定的实际应用价值。     

风力发电并网对电网的影响

近几年随着大容量风力发电机的问世,建设大规模风力发电场成为发展趋势.但是大规模风电开发也带来了许多问题,其中,最突出的就是风电并网对我国现有电网格局的影响.根据风能的产生、风力发电在我国的利用以及风电机组发电的特点,系统地分析了风电并网对我国电网系统的影响,为促进以后风能资源的开发利用以及提高电网接受风电场的能力提供了一定的参考.     

东北地区风电跨区消纳及其经济性分析

分析了不同地区间风电功率波动特性、负荷特性、电源结构的差异对系统风电接入量的影响。根据东北地区三省实测数据,分析了不同地区风电的"错峰"效应和负荷的"汇聚效应"。建立了以火电调峰为主的系统风电接纳经济性模型,通过算例分析揭示了跨区消纳风电使得系统风电接入量增加,系统运行经济性改善的现象,从经济性角度论证了跨区消纳风电的可行性。     

考虑风力发电接入的电网规划

考虑风力发电的特点,研究有风电接入的电网规划问题,提出含风电电源的电网规划模型,依据中国当前促进新能源发展和节能减排政策,建立相应的风电利用指标和节能指标,并对规划模型进行科学评价．通过算例验证了所提模型的有效性．     

含风电系统的备用问题研究

随着我国新能源的快速发展,风电装机容量不断增加,风电消纳问题已经成为新能源发展的主要挑战,调峰辅助服务市场是解决风电消纳的关键。对辅助服务市场下备用容量的确定方法、备用获取方式以及备用费用分摊进行了综述,以期为研究"十三五"电力系统规划中大规模风电并网时风电消纳的备用问题提供参考。     

一种环保节约型的短期联合发电调度

新能源大规模接入电网给联合优化调度带来很大挑战.针对风电、核电接入电网并考虑水电、火电的联合发电调度问题,考虑新能源自身的特性,对电力系统的电源调度先进行定性安排,然后建立环保节约型的多目标联合发电模型,通过将自适应、混沌变异和群体适应度方差思想引入粒子群算法,改善算法性能;最后采用10机测试系统验证了算法的可靠性和优越性,并以修改的10机系统为算例进行定量仿真分析,其结果证实了该方法的正确性和可行性,为智能电网调度提供了一种新的思路和方法.     

选取STATCOM最佳安装位置改善风电并网系统电压稳定性的研究

在风电并网系统中加装STATCOM,可有效改善风电对系统的电压稳定性造成的负面影响。从风速变化对风电系统造成的电压波动出发,综合考虑了风电并网后的有功出力和无功需求,研究出一种适用于风电接入地区的无功补偿点选择的方法,确定了STATCOM的最佳安装位置。并以风电接入IEEE9系统为例,利用该方法确定了STATCOM在该系统的安装位置,研究STATCOM对风电并网系统静态电压稳定性的改善作用。仿真结果表明,STATCOM装置能够有效的提高风电并网系统的静态电压稳定性和暂态电压稳定性。     

自同步型直驱风电机组暂态稳定分析

随着大规模风电的接入,电网面临系统变弱及调频能力变差的问题.直驱风电机组采用自同步控制,在有效提升设备自身的小扰动稳定性和对电网的支撑能力的同时也带来了复杂的暂态稳定问题.为此,针对2种典型的控制结构（功率自同步和直流电压自同步）分别建立风机系统暂态模型,揭示机侧动态及直流电容动态对暂态特性的影响.针对功率自同步型风电机组,分析频率跌落下风机系统的同步失稳风险;结果表明,机侧动态会降低风机系统在电压跌落下的稳定裕度.针对直流电压自同步型风电机组,揭示暂态下直流电容动态导致的直流电压崩溃失稳风险.总结对比储能和风电机组的暂态特性差异,讨论直驱风电机组的暂态控制设计思路.基于Matlab/Simulink的时域仿真模型验证理论分析的正确性及控制的有效性.     

风电并网对电网产生的不利影响及其应对措施

大规模风电集中并网首先需要加强电源、电网乖用电市场统筹规划,缓解大规模风电调频诮峰、送出能力和消纳矛盾,保证电力系统安全稳定运行的基础奈件;其次需要适当提高大规模风电基地建设技术标准,使得风电场具备有功控制、无功电压控制和低电压穿越能力,缓解大规模风电集中并网对于电力系统安全稳定的影响,促进大规模风电基地持续、稳定、健康发展。     

风电接入对山东电网的影响及对策研究

本文简要介绍了山东省风电现状及发展规划,通过分析风电场接入对山东电网的影响,提出了减少风电并网影响的建议。     

风电并网对电力系统稳定性影响的研究综述

随着风力发电在电力系统中所占比例的逐渐提高,为了有效利用风能,大规模风电并网势在必行.风电场的出力具有随机性,并网时会给电力系统的稳定性和电能质量带来问题.分析了风电并网对电网的影响,综述了目前风电并网技术的发展情况,对风电并网技术的发展趋势进行了介绍.