并网风力发电场的最大注入功率分析

风力发电场的最大注入功率分析是风电场规划和运行的一项重要内容.文章建立了异步发电机的稳态数学模型,给出了包含风电场的电力系统潮流的交替迭代计算方法,并结合实际风电系统,分析了确定并网风电场最大注入功率的主要因素.计算结果表明,系统运行方式、风电机组无功补偿量、风电场与系统联络线的电抗与电阻之比的大小等都会影响风电场的最大注入功率,对于一个实际的风电系统,要最终确定其最大注入功率必须进行系统的计算分析.     

风电并网技术现状及发展趋势

风力发电已经成为我国三大重要电源之一。大规模风电并网给电力系统规划和运行带来了极大挑战,需要针对大规模风电并网开展系统研究。介绍了我国风电发展整体概况,阐述了风电并网对电力系统运行的影响,并介绍了风电并网仿真、功率预测、优化调度和试验检测技术的研究与应用,最后展望了风力发电和风电并网技术未来发展趋势。     

风电场并网对互联系统小干扰稳定及低频振荡特性的影响

为研究风电并网对互联系统低频振荡的影响,基于完整的双馈风电机组模型,定性分析了两区域互联系统在风电机组并网前后阻尼特性的变化情况.从双馈风电机组并网输送距离、并网容量、互联系统联络线传送功率、是否加装电力系统稳定器等多个方面,多角度分析了风电场并网对互联系统小干扰稳定及低频振荡特性的影响.之后,以两个包括两个区域的电力系统为例,进行了系统的计算分析和比较.结果表明,有双馈风电机组接入的互联电力系统,在不同运行模式下,双馈风电机组的并网输送距离、出力水平、联络线传送功率对低频振荡模式的影响在趋势和程度上均有显著差异,这样在对风电场进行入网规划、设计和运行时就需要综合考虑这些因素的影响.     

基于柔性分析的风电并网容量优化建模

针对目前风电并网容量优化分析对风电出力随机性考虑的不足,在电力系统柔性分析研究的基础上,引入柔性参数,将风电功率的随机性柔性化表示,并将其量化为惩罚成本计入风电运行价值函数中。同时,考虑风电运行价值对风电并网容量的影响,建立了风电并网容量优化柔性数学模型,并运用拉格朗日函数的鞍点理论将此多目标优化模型简化为2个单目标的优化问题。通过IEEE 30节点算例分析表明,风电功率的柔性化表示充分反映了风电出力随机性强的特点,同时优化柔性数学模型的应用使得风电并网容量规划方案的经济性和安全性有机地结合起来,实现了风电运行价值和风电并网容量折中决策。     

基于状态转移的风电并网下线路潮流分析

针对风电并网产生的不确性潮流转移可能造成线路功率越限问题,提出了一种电力系统线路潮流越限分析方法。该方法基于状态转移理论对系统变化情况进行描述,首先建立系统状态转移模型;其次根据Weibull分布对风电节点注入功率进行不确定性描述,采用状态转移理论确定风电注入功率对支路潮流变化的影响,并提出风电并网的状态转移决策模型;应用模糊综合评判法,有效结合所提出的指标识别了系统接入风电后各线路运行风险大小,并发现了最危险线路,最后给出了保证电网最大安全运行的风电并网容量大小。IEEE-30节点算例结果表明了所提理论与方法的正确性和有效性。     

具有电能质量统一控制功能的风电微网并网功率接口研究

由于风电的随机性和间歇性,风电微网接入主电网会在接入点向主电网注入复杂的电能质量扰动,需要对风电微网接入进行电能质量控制,考虑到风电微网同时存在严重的电压和电流电能质量扰动以及风电微网接入主网的并网变流器和有源滤波器具有相同拓扑结构,提出一种基于统一电能质量控制器的风电微网并网功率接口,详细分析了该类并网功率接口的主电路拓扑结构和工作原理,阐述了基于广义瞬时无功理论和广义谐波理论的电压和电流电能质量扰动检测法的基本原理和基于三态滞环控制的并网功率接口输出控制的基本原理,理论分析显示所研究的并网功率接口能有效地实现并网功率输送、谐波电流抑制、无功补偿、三相对称、电压稳定和功率支撑,并用计算机仿真验证了其有效性.     

基于风功率预测对风电场并网稳定性影响分析

大规模风电场并网对电网产生一定波动,为减少风电对电网的冲击影响,利用风功率预测对风电场的功率输出进行预测,使电力调度部门根据风电可预测发电量合理调控风电并网,从而减少弃风限电问题,提高风力发电的经济性能。本文详细介绍了风电场风功率预测对并网稳定性的影响,阐述了风速、空气密度等影响输出功率的因素关系。     

尾流效应对风电场输出功率的影响

研究了风电机组尾流效应对风电场输出功率的影响,提出了风电机组效率矩阵、风电机组的功率特性矩阵,以及等效输出功率特性等新的概念和相应的算法,从而建立了比较全面的风电场输出功率和风速的关系模型,为研究并网风电场运行和规划方面的有关问题奠定了基础。     

考虑风功率预测的含风电电力系统调峰能力分析

针对大规模并网风电的随机性、波动性会给电力系统调峰带来很大影响,从风电功率对负荷特性和系统调峰需求影响两方面入手,分析风电并网对电力系统调峰能力的影响,比对各种电源的调峰能力,综合考虑线损率、联络线调节能力等因素,提出计及风功率预测的系统调峰容量计算模型。以某一典型区域电网为例进行了含风电电力系统调峰能力的分析,以期为大规模风电规划决策与运行提供参考。     

风电并网技术的新进展

由于风电的易变性和不确定性,大比例风电接入电网时会对其运行、调度和稳定性带来影响。文章介绍了风电场并网需考虑的因素,分析了风电场并网技术和控制技术,包括调节无功容量、低电压穿越、减出力和调节有功功率变化率等。最新的风电并网技术可控制整个风电场的无功功率和有功功率,调节并网点电压,并使得风电场在电网故障条件下也能保持并网,这对于电网成功接纳高比例风电有重要作用。     

风能并网发电的可靠性与经济性研究

基于风速计算模型、风电机组模型以及停运模型,分析风能并网发电的内部和外部可靠性与经济性影响因素,提出了新的符合风能并网发电特色的可靠性和经济性评价指标。通过蒙特卡洛模拟进行了算例分析和比较。研究结果表明风能并网发电在可靠性方面需要改善和提高,经济性方面效益显著,评价指标具有正确性和可行性。     

定速和变速风电机组闪变成因的对比分析

风力发电机组的并网运行对当地电网的电能质量有不良影响。依据并网风电机组电能质量的国际电工标准IEC61400-21,讨论定速、变速两种典型机型的闪变成因,总结影响风电机组电压波动和闪变的主要因素。通过两种机型对电能质量影响的对比分析,总结变速机型的控制机理和运行特点与闪变的关系,综述风电场闪变特性的研究成果。     

风电并网系统稳态运行的研究

介绍了风力发电并网的稳态运行的研究现状,包括含风电场的电力系统潮流计算及模型,风电场的静态电压稳定性的分析方法与模型,电压静态稳定性指标和控制电压失稳措施,风力发电最大注入功率的影响因素及主要分析方法,衡量发电规模的指标及容量可信度等.对研究方向进行了理论分析并对方法和措施进行了分类与评价.     

智能电网下我国风电产业的发展问题综述

阐述了我国风力发电产业发展的现状,从风电场建设和风电装备制造业方面指出存在的主要问题,提出通过发展智能电网技术,统筹规划风电场建设,建立完善的风能产业体系,降低风电成本,借助良好的政策环境,多元化应用风电,发展并网风电的同时发展非并网风电的应用,促进我国风电产业的健康发展。     

静态安全域限制下的风电场最大外送有功容量

随着风电并网规模的日益扩大,风电场内部集电网络的静态安全限制对风电场外送有功容量的限制越发明显。确定风电场内部静态安全域限制下能够外送的最大有功容量,对风电场的规划建设和并网有重要意义。以经典风电并网系统为背景,运用风电场静态潮流分析方法,以风电场内部电压静态安全为限制,计算出风电场能够外送的最大有功容量;同时研究风电场网络拓扑结构和内部集电线路阻抗比对风电场能够外送的最大有功容量的影响;进一步研究风电出力特性和风电参与调频对风电场内部静态安全的影响。结果表明:合理的风电场拓扑结构和集电线路阻抗比能够最大化风电场外送有功容量的能力,在风电场最大外送有功容量内,风电出力特性和风电参与调频不影响风电场内部静态安全。     

基于改进潮流熵的含风电场双层协同调度

在风电渗透率较高时,风电场出力的波动在电网中形成扰动,会引发风电接入点的潮流局部涌动和全区域电网的潮流全局窜动。针对局部特性的潮流涌动和全局性的潮流窜动,以常规机组出力和储能为控制手段,提出了含风电场的双层协同调度模型。上层模型以调度周期内电网改进潮流熵的平均值最小为目标,下层模型以风电场并网点在调度周期内净注入功率方差的平均值最小为目标并采用NSGA-Ⅱ算法对所建模型交替迭代求解。含风电场的IEEE39节点系统算例验证了调度方法的可行性和有效性。     

风电并网发电的外部价值测算

当前风电并网发电在带来优良的减排等外部收益的同时,也增加了电力系统中一些参与者的外部成本,因而风电并网发电的外部价值由其外部收益与外部成本之差决定。基于随机生产模拟方法较为全面地构建了风电并网发电的外部价值测算指标及其计量方法,并通过实例测算了某地区同步投运4个风电场的年外部价值。结果表明该地区风电的单位发电量年外部价值达到130.11元/MWh,4个风电场并网发电后该地区受益较高。为相关政策制定者就风电并网发电外部价值的识别与测算提供了一定的参考。     

考虑风电并网的分时段短期电价预测

考虑了并网风电量对电价影响,并将相关系数作为选取电价影响因素的标准,考虑了历史电价、负荷、并网风电量与负荷的比值等影响电价的因素。分别将负荷与历史清算电价,等效负荷与历史清算电价,负荷、并网风电量与负荷的比值及历史清算电价作为神经网络的输入因子对市场清算电价进行分时段预测。算例采用丹麦电力市场的历史数据,分别对其2010年并网风电量所占比例较大和较小的日期进行预测,验证了选择负荷、并网风电量与负荷的比值及历史清算电价作为预测神经网络的输入变量是恰当的,其预测精度能够满足电力市场实际运行的需要。     

风电场对地区配电网电压稳定性影响研究

风力发电作为可再生能源中一种重要的利用形式,是目前技术最成熟,最具规模开发的发电形式。由于风资源的大规模开发、单一风电场装机容量的增加,风力发电在配电网中所占比例越来越大。风电场在配电网中所占比例逐渐增加,其输出功率的波动性对电网电压造成很大影响。通过建立风电场的相关数学模型,对风电场接入配电网影响电压稳定的各种因素进行分析。