基于数值天气预报风速误差修正的风电功率日前预测

风电预测技术对构建高比例新能源的新型电力系统具有重要意义。数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)的数据质量对风电功率日前预测的准确性有较大影响。然而,NWP的预报误差、NWP预报点与风电场间的空间距离和局地差异,往往导致NWP预报数据与风电场实测数据间存在时间横向误差和幅值纵向误差。对此,提出了一种基于时间序列相关性检验和残差通道注意力网络的NWP风速误差修正模型,将预报点处NWP风速修正为风电场轮毂风速。然后,结合修正后的NWP风速和风电场实时出力数据构建了基于双向门控循环网络的风电预测模型。最后,以华东某风电场的数据验证了所提方法的有效性。     

甘肃酒泉风电基地风电预测预报系统

为了解决甘肃酒泉千万千瓦风电基地大规模风电并网难题,缓解电网运行、调度和电力市场管理的压力,文中从风电场的实际情况出发,提出了风电预测预报系统的总体方案,对建设风电预测预报系统方案中的数据采集、风能预测预报和风电预测预报模式进行了研究,提出了将多种预测方法结合的解决途径.     

基于神经网络的酒泉风电基地超短期风电功率预测方法

风电的随机性和波动性给电力系统调度运行带来了一定的困难,以我国首个千万kW级风电基地甘肃酒泉风电基地为例,研究了基于神经网络的酒泉风电基地超短期风电功率预测方法,并对风速和风电功率实时数据进行了分析处理。在此基础上,基于神经网络算法和贝叶斯规则进行了超短期预测建模过程分析。最后,通过预测结果对预测模型进行了验证分析,验证结果表明预测模型合理、预测精度高,该预测结果可以为调度运行人员提供参考。     

基于神经模糊网络的短期风电预测

本文利用中尺度NWP模型,以半小时为间隔,对风电场参考点未来36小时的气象变量进行了预报,提出了一种基于神经网络和模糊逻辑相结合的混合计算智能技术的风力发电预测统计模型.利用该统计模型对NWP模型输出、SCADA和风塔的实测数据进行处理,准确预测风电场中各风机的风电功率.同时介绍了网络结构和训练算法,并将该预测方法应用于我国某实际风电场的风电预测.预测风电与实际风电之间的均方根误差(RMSE)小于20％.预测结果表明,训练后的神经模糊网络对风电场建模和风电预测具有较强的应用价值.由于神经模糊网络的适应性,该方法可集成到在线风电预测系统中,在运行过程中自动调整.     

高比例风电系统的爬坡备用需求评估

在极端天气情况下,风电功率会在短时间尺度内发生大幅度的变化,出现风电功率高风险爬坡事件,严重威胁电力系统的安全稳定运行。开展爬坡备用的需求评估,有助于减小风电出力波动和预测误差对电网运行带来的不利影响。为保障高比例风电系统的备用充裕度,提出一种基于门控循环单元和非参数核密度估计法的组合区间爬坡备用需求预测方法。首先,将风电功率实际数据和日前预测数据构建成多变量时间序列,基于门控循环单元（gate recurrent unit,GRU）模型提高预测结果的准确度。进而,采用非参数核密度估计方法对风电功率预测误差进行置信区间估计,得出给定置信区间下的风电功率预测区间。最后,根据区间预测结果,预测爬坡事件并提取爬坡特征量,建立爬坡备用需求评估模型,评估得出爬坡备用容量需求。基于西北某省级电网的数据开展了算例测试,验证了所提方法的有效性。     

关于大规模风电基地建设的思考

介绍国内风电发展现状以及甘肃酒泉风电基地运行情况.从风资源及风电开发并网出发,较详细地阐述了风电基地发展的现状和运行特性,最后针对风电开发所面临的问题,包括风电机组大规模脱网等,对风电基地和电网的未来发展提出了针对性的建议.     

千万千瓦级风电基地集中接入条件下风机涉网特性对电网安全稳定运行的影响

中国第一个千万千瓦级酒泉风电基地已初具规模,首次实现了风电"分散接入分散消纳"向"集中接入规模外送"发展模式转化的历史性跨越,但风电因其有别于常规电源的涉网特性,不能满足电网恶劣工况下运行控制的需要,给电网带来了巨大的安全风险。结合西北电网酒泉风电基地的发展、运行现状,深入分析了目前大规模风电集中并网后电网存在的问题;提出了"多次穿越、零电压穿越、高电压穿越、暂态无功电压支持以及有功、无功优化控制方案"等适用于大规模风电集中并网的关键技术创新要求,以及相应提升风机涉网性能的建议措施,初步探讨了风电基地由"集中接入分散控制"向"集中接入集中控制"模式转变的运行控制思路。     

考虑风电减载调频的高比例风电电力系统优化调度方法

受制于同步发电机组调频容量和调频速度的限制,风速波动使得高比例风电系统的频率稳定问题日趋严峻。变速风电机组(variable speed wind turbine,VSWT)通过提前减载参与电网调频是解决风电随机性影响的有效方法。VSWT的减载率是影响电力系统安全性和经济性的关键,但受电网调频容量、需求以及风速、机组安全约束等的影响,目前尚难以从系统层面确定恰当的风电减载率,使得风电减载运行的效果有限,甚至引发一系列安全问题。为此,提出了基于VSWT动态减载的电力系统调频思想,充分考虑风电功率预测误差、VSWT减载控制约束、同步发电机组调频容量和系统运行经济性的影响,提出了考虑风电减载调频的高比例风电系统优化调度方法。研究了风电功率预测误差对电网频率的影响;推导了VSWT在减载控制约束下的最大可减载率及最大正、负调频容量;提出了基于风电动态减载的电网新型调度模式;基于机会约束规划,建立了考虑风电减载调频的高比例风电系统优化模型;最后,通过算例验证了所提方法的有效性。     

利用储能提高风电调度入网规模的经济性评价EI北大核心CSCD

受自然条件的影响,风电功率预测的精度依然较低。在大规模风电基地联网运行的场景下,直接利用风电功率预测信息进行风电调度决策,会给电力系统的安全运行带来风险。储能系统具有对功率和能量的时间迁移能力,能够有效应对风电功率预测误差,确保电网的安全运行。然而,在目前的技术经济水平下,储能系统造价昂贵,利用储能系统提高风电的调度入网规模是否可行,需要从经济性角度进行系统评估。该文提出利用储能减小风电调度风险的"源网协调"调度方法,构建了储能系统经济性评估模型,分不同的概率区间预测场景评估了利用储能系统提高风电接纳规模的可行性,研究结果能够为利用储能系统提高风电调度入网容量提供决策依据。     

西北风电日发电量超亿1／3人群可用绿色能源

据了解，在甘肃酒泉风电基地，风电日发电量已经超过了当日火电利用小时数，当日风电占用电量的比例已达1：10，每10度电中就有一度电是清洁的风电。整个甘肃省，当日风电占用比例更是高达1：4。在这股绿色之风的强势带动下，     

风电技术对风电产业发展的影响

大规模的利用风能等可再生能源已成为世界各国应对气候环境变化的重要议题。从16世纪人类利用风能抽水碾磨到21世纪利用风能发电、从单桨叶风电机组到多桨叶风电机组、从垂直轴风机到1957年第一台丹麦200kW的三桨叶上风向水平轴并网风电机组的诞生．人类利用风能的水平发生了翻天覆地的变化。     

风电场电能质量的评估

阐述了风电场对电网电能质量的影响,根据电能质量的相关规定,通过实例对风电场电能质量进行了评估,并提出了需要采取相应的措施,以保证公用电网电能质量达到国家标准要求.     

含风电的电力系统鲁棒优化调度

风力发电是目前较为成熟的一种可再生能源发电技术,其出力具有随机性和间歇性,电力部门很难对其进行准确的预测。风电的不确定性给电力系统的经济调度带来重大挑战,如何最大化利用风电资源以及减小风电波动对系统供电侧的影响,是经济调度常需要解决的问题。文中建立了含风电且以最低发电成本为目标的鲁棒优化调度模型,该模型考虑机组的自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)响应来应对不确定性出力波动,维持系统功率平衡。然后模拟实际场景,分析该鲁棒调度方法的安全性和经济性。     

A coordinated dispatching strategy for wind power rapid ramp events in power systems with high wind power penetration

High wind power penetration poses a challenge for the dispatch of the power system when rapid ramp events occur. This paper proposes an optimal dispatching strategy against wind power rapid ramp events during peak load periods by coordinating generation units with different time intervals. Special attention is given to the definition of the wind power rapid ramp events considering operation conditions of the system. Then, the online prediction of wind power rapid ramp events and its influence on the spinning reserve procurement of the system is analyzed. Based on the principle of coordination among generation units with different time intervals, the optimal dispatch during peak load periods when wind power rapid ramp events occur is formulated as an optimization problem considering thermal generation units, the energy storage system, interruptible load and load shedding. To improve computational efficiency, the power output calculation of the generation units with different time intervals is decomposed. The results show that the proposed dispatching strategy is feasible for accommodating wind power rapid ramp events during peak load periods.     

基于风电功率变化典型场景的风电场无功补偿优化配置

针对集中式接入的风电场,在升压变压站进行无功补偿优化配置。通过基于动态时间弯曲的层次聚类法分析风电功率整体变化特性,获得典型场景及其概率,并利用局部波动数值的概率分布来表征风电功率局部变化特性。在此基础上,建立二层规划模型,上层模型以年综合费用最小为目标函数,下层模型针对风电场全年的风电功率进行动态无功优化,达到兼顾经济性和运行可靠性的目的。采用遗传算法和原对偶内点法进行求解,并通过某实际风电场的仿真算例,验证所提出方法的可行性和有效性。     

含风电场的电力系统动态优化潮流

为了体现风电的环境价值,建立电力市场环境下大规模异步风电并网电力系统动态最优潮流模型。首先计算风电场功率输出期望值,在此基础上,引入基于风电场极限穿透功率的风电弃风运行惩罚成本(WAOPC)以处理弃风行为;然后考虑火电机组的排污特性,并用名义环境补偿成本(NECC)来量化火电环境成本;最后引入风电备用成本(RCCC)来处理随着系统风电穿透水平增加而引起的系统二次备用上升。仿真表明,所建立的模型既考虑了电能生产所产生的环境污染和资源消耗等外部成本,同时也计及了因弃风行为造成的风电损失,合理地反映了以风电能源形式的电能价值。     

Overview of wind power intermittency impacts on power systems

Although integrating a large amount of wind power is technically possible, higher integration costs might be incurred when the penetration level of this intermittent power increases. This paper reviews wind power variability and its different impacts on power systems. In addition, an up-to-date overview of wind power balancing costs is presented.     

考虑风力发电的电力系统经济调度

随着我国节能减排政策的落实,风力发电装机容量将快速增长。以风力发电为代表的分布式发电系统普遍受到气候因素影响而具有显著的间歇性,而政策规定对风电等必须全部收购,这将对电力系统的安全稳定运行和经济调度方式产生重要的影响。本文结合遗传算法研究在有风力发电装机情况下的电力系统经济调度问题,并对十机组测试系统在有/无风电机组投入情况下进行了经济调度的优化计算,仿真结果表明采用风力发电可以明显降低电力系统整体的一次能源消耗。