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。     

大规模光伏发电接入对直流输电系统的影响研究

直流输电系统是实现高电压、大容量、远距离送电和区域电网互联的一个重要技术手段,对于大规模新能源发电的跨区域消纳具有重要的作用。以大规模光伏发电发电接入西北某电网为对象,建立光伏电站模型,分析光伏电站不同运行方式及电网扰动情况下对直流系统的影响,并提出为保证大规模光伏发电接入后直流系统稳定运行的措施与建议。     

计及UPFC的含新能源电网静态电压稳定性分析

随着大规模高比例新能源的接入,新型电力系统的安全运行面临静态电压稳定性的问题。文章提出使用统一潮流控制器（Unified Power Flow Controller, UPFC）提升新能源电网静态电压稳定性的方案,从系统静态电压稳定性方面评估UPFC发挥的控制效能。首先详细分析了UPFC的结构及工作原理,并基于UPFC的等效功率注入模型得到电力系统潮流计算方程;其次基于潮流计算方程提出反映系统静态电压稳定的效能评估指标,计算分析接入不同容量新能源对系统静态电压的影响以及UPFC对系统薄弱节点静态电压的提升;最后通过仿真验证,安装UPFC后能明显地改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题。文中所提出的方法方便快捷,具有一定的实际应用价值。     

基于电压稳定与限值的风/储系统容量配置

通过研究区域配网P-V曲线,分析系统电压稳定的临界指标,结合电压限值提出具有不同优先等级的电网最大可接纳风电并网容量三层判据,定量的分析其与区域电网最大接入风电能力的关联关系,确定电网最大可接入风电容量及相应满足判据的情况。在遵循电压三层判据的优先级之下,计算储能系统对提高区域电网接纳风电能力下的大致接入容量,并在此基础上,依据特定的电压裕度需求,细化储能系统容量计算,得到所需的最小储能系统接入容量,充分利用其最大可用容量。     

新能源并网逆变器控制策略研究综述与展望

随着风电和光伏等新能源发电系统渗透率的不断提高,电网呈现出弱电网甚至极弱电网特性,给新能源并网发电系统稳定和高效运行带来了严峻挑战.通过回顾现有典型的新能源并网逆变稳定控制策略等方面的成果,总结了电流源模式、电压源模式以及双模式控制的基本原理和研究现状,并指出基于锁相环控制的电流源模式并网虽然能够保证强电网下的系统稳定...     

基于高密度数值天气预报的分布式光伏功率预测主站研究应用

基于高密度的商业数值天气预报信息构建分布式光伏功率预测主站,对珠海全网、区域和分布式光伏电源进行短期、超短期功率预测,提高区域单点电源点预测精度,为后期研究大规模发电间歇性、波动性等新能源(风电、光伏等)接入电网后对电网运行及负荷预测精度的影响奠定基础。     

基于机会约束规划的分散式风电场优化规划

研究了分散式风电的多状态运行模式,提出了一种基于机会约束规划的分散式风电场多目标优化规划方法。基于风速与负荷的随机变化及常规发电机组运停的问题,构建了风电并网系统的多运行状态数学模型。以开发商净现值收益和电网节点静态电压稳定为目标函数,以节点最大接入容量、风电场最大装机容量和分散式风电极限穿透功率等因素为约束,构建了系统多目标规划数学模型。根据节点优选原则,确定分散式风电场拟接入节点;借助随机潮流计算方法,使用改进的GA算法对上述模型求解,以确定分散式风电场的规划容量与待接入节点的接入容量。基于IEEE14节点系统仿真结果表明,文章所提出的分散式风电场优化规划方法的有效性与正确性。     

新能源发电出力特性指标及其数据化应用

大规模新能源接入电网,其出力的波动性及随机性将对电网规划设计、电网安全经济运行带来较大影响。为解决电网规划相关计算中需结合新能源出力特性量化其出力的问题,分析了某地区电网已投产风电场及光伏电站出力运行出力历史数据,建立了风电及光伏发电出力自然特性指标体系,构建风电及光伏发电月平均出力、日最大出力概率分布、日平均出力、分时段利用小时数、全时段及分时段的出力-概率分布、全时段及分时段的出力-累积电量分布、小时出力-保证率等指标。分析该地区电网风电及光伏发电出力年特性、季特性、日特性等,通过算例分析验证了所提出指标体系的实用性。研究成果可以很好地应用于含新能源接入系统的电网规划及电网运行方式分析。     

基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏优化配置研究

针对新能源大规模并网引发电压质量下降及网络损耗增加等问题,提出了一种基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏选址定容的新方法。首先,将接入IEEE33节点配电网的光伏出力及配电网自身的负荷进行随机性建模,以此模拟真实情况下的配电网光伏出力与负荷变化。其次,以运行成本和网损为目标函数建立选址定容优化模型,采用半不变量潮流计算得到各个节点电压和各支路功率的半不变量,利用改进粒子群算法寻优得出分布式光伏的最优接入节点及对应容量。最后,通过IEEE33节点配电网仿真分析,验证了所提方法有效性。     

新能源发电系统参与频率和电压响应的模型预测控制策略

随着风电和光伏的快速发展,大规模新能源接入可危及电网的安全稳定运行,新能源发电应参与调频、调压,且提供足够的备用容量.为此,基于模型预测控制方法,本文提出新能源发电系统参与调频和调压的控制策略.该策略分为两层,在考虑风电场、光伏电站和电池储能系统各自的约束条件的前提下:上层控制器通过求解约束优化问题,计算各新能源发电系...     

风电接入地区电网的的静态电压稳定性研究

通过电力系统仿真软件DIgSILENT对实际系统进行了大量潮流计算,分别使用P-V和V—D曲线分析方法对异步机风电场与基于双馈感应电机的变速风电场接入电网后的静态电压稳定性进行了比较研究;通过研究表明在静态方面基于双馈感应发电机的变速风电场的电压稳定性明显要好于异步机风电场,可以在很大程度上提高风电场接入系统的最大容量。     

计及分布式发电的城市电网潮流变化规律研究

随着风力发电、太阳能光伏发电等分布式电源的并网运行,城市电网的潮流分布更加复杂。通过曲线拟合和特征值比较分析了负荷特性、风力发电和太阳能光伏发电系统出力特性及其对潮流分布的影响。仿真结果表明：城市电网的潮流分布受负荷变化的影响,同时具有规律性和随机性特征,太阳能光伏发电系统接人后会增强潮流变化的规律性,风力发电系统的接入则加大了潮流的随机变化。因此,在对城市电网进行潮流控制时,应同时考虑其变化的规律性和随机性特征。     

风电并网的静态电压稳定性研究

应用P-V曲线法对含风电场（基于变速恒频机组构成）的电力系统的静态电压稳定问题进行研究。提出基于连续潮流法的灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定裕度及与相关支路的参与程度情况。通过含有变速恒频机组的风电场并网的简化模型算例进行了仿真研究,结果表明在电压稳定极限点附近,风电功率注入使得风电场及其附近节点成为电压不稳定的关键区域。     

风电场接入长兴电网的影响与措施

上海申能长兴岛风电场并网运行,不仅对长兴电网增加了能源补充,而且具有良好的社会和环保效益。在长兴电网分网运行或孤立运行时,由于长兴电网容量较小,风电场在并网瞬间会使电网电压下跌较大,影响同一电网上的其他电气设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全运行。为此,长兴电网对风电场接入电力系统采取了相应的技术措施,用以提高风电机组和风电场的运行特性,降低大规模风电接入对长兴电网带来的不利影响。     

Large-scale integration of wind power into the existing Chinese energy system

This paper presents the ability of the existing Chinese energy system to integrate wind power and explores how the Chinese energy system needs to prepare itself in order to integrate more fluctuating renewable energy in the future. With this purpose in mind, a model of the Chinese energy system has been constructed by using EnergyPLAN based on the year 2007, which has then been used for investigating three issues. Firstly, the accuracy of the model itself has been examined and then the maximum feasible wind power penetration in the existing energy system has been identified. Finally, barriers have been discussed and suggestions proposed for the Chinese energy system to integrate large-scale renewable energy in the future. It is concluded that the model constructed by the use of EnergyPLAN can accurately simulate the Chinese energy system. Based on current regulations to secure grid stability, the maximum feasible wind power penetration in the existing Chinese energy system is approximately 26% from both technical and economic points of view. A fuel efficiency decrease occurred when increasing wind power penetration in the system, due to its rigid power supply structure and the task of securing grid stability, was left primarily to large coal-fired power plants. There are at least three possible solutions for the Chinese energy system to integrate large-scale fluctuating renewable energy in the long term: Redesigning the regulations to secure grid stability by means of diversifying the participants, such as including hydropower and CHP plants; integrating large-scale heat pumps combined with heat storage devices to satisfy district heat demands and developing electric vehicles to promote off peak electricity utilisation.     

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。     

双馈风电机组接入地区电网后的电压稳定分析

利用PSASP软件的UPI接口程序模块．在PSASP中建立了双馈风电机组模型,以两个实际的地区电网为例,研究双馈风电机组接入地区电网后对电网电压的影响,结果表明：双馈风电机组提高了地区电网的静态电压水平：双馈风电机组在故障后能够减少系统所需的无功储备,从而有利于地区电网的电压稳定;风速的波动对地区电网的电压有影响,但一般不会影响其暂态稳定性。     

基于指标关联的分布式电源并网规划策略

为解决新能源并网时的电源规划与风光消纳问题,考虑风光能源功率波动特性并计及储能单元提出一种计及风光协调出力的电网规划策略。综合考虑电压波动、新能源消纳及新能源发电效益建立多指标规划模型,采用引入指标关联策略的粒子群优化方法对模型进行求解,确定分布式电源及储能的位置和容量。进一步分析优化方案在电能质量方面的规划效果,统计对比电压累计概率密度对规划方案进行评价。以某电网45节点配电系统为例,采用所提分布式电源并网规划策略进行仿真,决策风光储并网方案,并验证所提策略的合理性和可行性。     

电网故障条件下风储联合系统无功自适应控制

针对电网三相对称故障条件下风电场电压不稳定的问题,文章提出了一种基于神经元的风储联合系统无功功率自适应控制策略,该策略以风储联合系统公共耦合点(Point of Common Coupling,PCC)的电压和电流为控制器的输入,采用Hebb学习算法作为自适应律,以获得准确的无功补偿。通过动态调整控制器的参数,使储能系统协调风电达到自适应输出无功功率的效果,提高系统在电网故障下的电压稳定性和风电故障穿越能力。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了该控制策略的有效性和正确性,与常规PI控制策略相比,文章所提出的控制策略可使风储系统迅速提供无功功率,PCC点的电压得到明显上升。