计及风光系统出力随机性的电压风险评估

针对风力发电和光伏发电并网后改变系统潮流大小和方向并对电网电压产生影响的问题,建立了风电和光伏出力概率模型,并使用Monte Carlo方法模拟了实际风速和光照辐照强度的概率分布区间,进而计算了风电和光伏的随机出力,并结合风险理论考虑风光系统出力随机性对电网电压风险的影响。以IEEERTS79标准测试系统为例,评估了风光系统接入容量及风光发电系统容量配置比例对电网电压风险的影响。算例的评估结果可为风光系统接入容量大小和风光发电系统容量配置比例提供参考。     

风光并网对河南电网系统稳态影响

大规模风光发电并网是未来电网发展的必然趋势,然而,风光发电功率的强间歇性与随机性势必会对电网的稳定运行和优化控制带来影响。以河南电网冬季大运行方式下的规模风电、光伏电源联合接入电网为研究背景,利用连续潮流法,计算在新能源发电接入系统后的区域电网潮流分布;考虑区域电网未来发展趋势,逐步增加新能源的渗透率,对系统内多类型节点电压越界情况分析,判断区域内电压薄弱节点,并计算系统风电与光伏发电的最大消纳量;应用P-V曲线潮流分析方法测算出电压稳定极限及对应的有功功率,得到不同渗透率下系统所对应的静态电压稳定性;同时结合日负荷曲线,分析在目前状态下及所计算的最大渗透率下,系统任一时刻各中枢点电压水平。结果表明：在目前及新能源最大渗透率下,系统各节点电压值均处于正常范围。     

村级光伏扶贫电站运行状况分析

村级光伏扶贫电站在提高电网供电能力上可作出巨大贡献。对河北省唐县54个村级光伏扶贫电站的运行状况进行了调查,并根据2017年12月到2018年2月光伏发电有功功率数据和各乡镇变压器的实时负荷数据,对日发电出力特性、容量效益、波动性以及与电网负荷曲线匹配方面进行了研究,得出了容量效益较差、波动性随天气因素影响变化较大的出力特性。同时,研究表明了光伏扶贫电站发电出力曲线与电网负荷曲线有较好的匹配关系,能够有效缓解电网高峰负荷压力。     

计及光伏出力随机性的电网运行风险评估

针对光伏发电输出功率具有随机性、可能带来电网运行风险的问题,利用蒙特卡洛模拟法对太阳光辐照度分布区间进行模拟,建立了光伏随机输出模型,对整个系统的设备及光伏电源出力进行随机抽样;结合风险理论,对并网光伏系统随机出力情况下电网的运行风险指标进行了计算。以IEEE-RTS79系统为例,分析了不同光伏并网点和不同并网容量对电网运行风险的影响。结果表明,在负荷较重区域增设光伏并网,可以有效地降低电网运行风险。因此,选择适当的光伏并网点和容量可以降低电网运行风险。     

中国太阳能资源评估及其利用效率研究进展与展望

围绕太阳能资源分布特征、资源潜力评估和太阳能利用效率的研究,从中国太阳能资源估算及其分布特征、中国太阳能资源潜力评估、太阳能利用方式及其太阳能利用效率研究、光伏发电效率评估、气候变化因子对光伏发电效率的影响等方面,归纳凝练了太阳能资源评估及其利用效率研究的主要成果。结合相关研究的国际前沿、热点问题和社会经济发展需求,剖析了研究中存在的不足和问题;提出加强气候变化背景下太阳能高辐射区光能资源变化新特征研究、深化太阳能高辐射区太阳能发电效率评估研究、深入开展气候变化因子对光伏发电效率的影响及其机制的研究、细化光能开发潜力评估、进一步完善光伏发电效率预测系统、推动绿色低碳社会经济发展等中国未来太阳能资源评估及利用研究需要重点关注的方向。     

新能源发电与电能质量问题浅析

介绍了新能源发电的发展情况,结合大型并网风力发电场和太阳能光伏发电场的特点,分析了风力发电和太阳能光伏发电对电能质量的影响。同时探讨了不同的电能质量指标恶化所造成的危害情况。     

上海居民光伏发电并入电网的相关问题分析

上海光伏资源丰富,但是太阳能由于其随机性和不可控性在并网时会给电网的运行带来问题。为此分析了上海光伏资源分布和居民用电特点,基于实际数据研究了光伏发电在并网时对输出功率、孤岛效应、电能计量方式和节能减排四方面的影响。结果表明,可通过提高预测精度以及发电量补偿装置来降低对电网的影响;通过安装孤岛检测装置来及时检测光伏系统侧的电压、频率指标,在指标不满足要求时,可以启动保护措施;双向电能表的使用或安装不同流向的两个电能表都可以解决含光伏发电的电能计量问题。     

太阳能光伏并网发电系统仿真研究

太阳能光伏发电是可再生能源利用的一种重要形式。文章通过研究太阳能光伏发电并网系统的特性,建立了由光伏阵列、逆变器、控制器、电网等组成的太阳能光伏并网发电系统数学仿真模型。仿真系统动态模拟了光伏阵列输出、逆变器控制及发电并网等。模拟结果表明,系统较好地实现了安全并网,对实际光伏并网系统的设计具有一定的参考价值。     

考虑系统调峰特性的风光消纳优化

由于风电和光伏发电受自然因素的影响较大,其出力具有随机性和波动性,将对系统的调峰能力造成严重影响。该文首先针对风电自身的出力特性,从系统调峰能力的角度对区域电网可以接纳的风电容量进行评估;然后根据风电和光伏发电在时间尺度上存在的互补性,建立以系统失负荷率最低和弃风、光率最小为目标的优化模型,利用改进惯性权重的粒子群算法对模型进行求解,得到最优的风电和光伏发电出力。最后,利用实际区域电网风电、光伏发电以及负荷的历史数据对该文所提方法的有效性进行验证,结果表明采用风光互补优化策略对风电和光伏发电的输出功率进行优化后,系统出力波动有所降低且消纳能力有明显提升。     

分布式电源接入崇明电网的分析与建议

随着国内外对于环境保护、低碳经济、新能源利用的呼声,风力发电、太阳能发电、生物质能发电等利用清洁能源发电应运而生.介绍了目前崇明电网的结构及负荷特点,通过分析分布式电源的装机容量、并网方式、容量与负荷配比、接入崇明电网后给系统带来的影响,提出了安全接入分布式电源的相关建议和解决方法.     

基于风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性而导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定和调度产生的影响,提出了含风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度模型。利用抽水蓄能的抽蓄特性,将风电和光伏出力进行时空平移,使风-光-蓄联合出力转变为稳定可调度电源,具备削峰填谷的功能,与火电机组共同参与系统优化调度。以风-光-蓄联合出力最大、广义负荷波动最小和火电机组运行成本最小作为目标函数,建立多目标优化调度模型,通过多目标处理策略,使目标函数简化为2个,以降低问题维数;在求解阶段,利用分层求解思想,将模型划分为两层,分别采用混合整数规划方法和机组组合优化方法进行求解。10机测试系统仿真结果表明：所建模型可以提高风能和太阳能的利用率,缓解火电机组的调峰压力,大幅降低风电反调峰特性对电网的影响,从而保证电力系统安全、稳定、经济运行。     

风力发电系统输出功率随机波动的仿真分析

针对当前风力发电系统输出功率随机波动的问题,以永磁同步风力发电机(PMSG)与直流侧储能系统(钒氧化还原电池)整合的风力发电系统为基础,进行数字仿真建模,采用MATLAB/Simulink软件对固定负载,变化风速工况;固定风速,负荷瞬变工况;风速和负荷同时变化工况;进行了仿真试验和分析。结果表明,对于采用储能技术的风电场并网功率随机波动的平抑控制,可以利用蓄电池的充放电特性,在风速变化以及负荷瞬变时进行功率平衡的调节。     

分布式光伏电站接入电网电能质量评估计算

光伏电站接入配电网后,在改变电网原有拓扑结构和潮流方向的同时,其电能输出特性直接影响到电网的电能质量。为保障现有电网的安全稳定,更好利用太阳能,在光伏电站接入系统前的设计阶段需对光伏发电接入系统进行电能质量评估。结合实际工程案例,以某MW级分布式光伏电站为研究对象,根据分布式光伏电站接入电网时的电能质量要求,基于Matlab/Simulink仿真平台进行建模,对并网电能质量进行评估计算,并进行相应的分析。计算结果表明：该分布式光伏电站接入点符合电能质量要求,允许接入系统。     

Optimal operation of DC smart house system by controllable loads based on smart grid topology

From the perspective of global warming mitigation and depletion of energy resources, renewable energy such as wind generation (WG) and photovoltaic generation (PV) are getting attention in distribution systems. Additionally, all-electric apartment houses or residence such as DC smart houses are increasing. However, due to the fluctuating power from renewable energy sources and loads, supply-demand balancing of power system becomes problematic. Smart grid is a solution to this problem. This paper presents a methodology for optimal operation of a smart grid to minimize the interconnection point power flow fluctuation. To achieve the proposed optimal operation, we use distributed controllable loads such as battery and heat pump. By minimizing the interconnection point power flow fluctuation, it is possible to reduce the electric power consumption and the cost of electricity. This system consists of photovoltaic generator, heat pump, battery, solar collector, and load. To verify the effectiveness of the proposed system, results are used in simulation presented.     

独立式风光互补发电系统中最大功率控制策略研究

独立风光互补发电系统从能量的角度来看可以分为3部分,即能量获取部分,能量存储部分以及能量消耗部分。主要介绍了能量获取所涉及的风力机最大功率运行和光伏电池最大功率跟踪这2个问题的控制策略,同时对能量存储部分所涉及的蓄电池充放电的控制策略进行了介绍,其中对充电策略的三阶段法做了比较详细的分析。最后对最大功率控制策略的研究方法作了系统的评述并对该领域今后的研究方向作了展望。     

光伏电站输出功率影响因素分析

光伏发电系统的发电量取决于太阳辐照强度和温度等因素,其输出功率的变化具有间歇性和不可控性,大规模的光伏并网应用将对大电网的稳定运行造成冲击。光储联合应用将有助于降低光伏电源的负面影响,为了协调配置光伏系统与储能系统,需要深入了解光伏发电系统的输出特性。首先分析了大规模光伏发电系统并网应用对电网带来的影响,进而介绍了光伏发电原理和影响光伏组件输出的因素;然后依托某100 kWp光伏电站的实际历史运行数据,基于统计学方法,从气象因素如日类型、太阳辐射强度和温度等影响光伏出力的角度,对光伏发电系统的输出特性作了定性、定量的分析,从而归纳了光伏输出特性,最后据此提出了光伏电站输出功率的评价指标。     

Grid flexibility and storage required to achieve very high penetration of variable renewable electricity

We examine the changes to the electric power system required to incorporate high penetration of variable wind and solar electricity generation in a transmission constrained grid. Simulations were performed in the Texas, US (ERCOT) grid where different mixes of wind, solar photovoltaic and concentrating solar power meet up to 80% of the electric demand. The primary constraints on incorporation of these sources at large scale are the limited time coincidence of the resource with normal electricity demand, combined with the limited flexibility of thermal generators to reduce output. An additional constraint in the ERCOT system is the current inability to exchange power with neighboring grids.