基于大规模可再生能源接入的直流电网技术分析

直流电网技术是解决我国大规模可再生能源并网问题的有效技术方法之一。针对大规模可再生能源接入传统交流电网带来的稳定性问题,参考国内外直流电网技术研究成果,深入分析直流电网的特点和适用性,提出利用直流电网网架结构在我国发展大规模可再生能源。结合中国能源和负荷的实际地理分布深入探讨可再生能源在中国未来发展模式,并指出了直流电网目前亟待解决的关键性问题。     

智能电网与清洁能源的并网技术研究

伴随着现代科学技术的发展与经济社会不断进步,人民日益增长的物质与精神文化需求对电力电网系统中的能源消耗提出了更为严格的要求,随之产生的环境污染、气候变化等问题也日益严重,新兴清洁能源的研究与应用显得势在必行。文章从清洁能源与智能电网两方面入手,通过对二者基本含义与分类的概述,将智能电网引入到清洁能源并网研究当中,并对相应的并网控制技术进行了较为详细的分析与阐述,从而论证了开展智能电网与清洁能源的并网技术研究在实现社会经济效益与生态效益过程中所起到的至关重要的作用与意义。     

基于智能电网的清洁能源并网技术

随着世界能源紧缺、气候变化和环境污染等问题日益严峻,清洁能源的推广应用已成必然趋势。分别概述了清洁能源和智能电网技术的发展情况,并以此为基础,将智能电网技术引入清洁能源并网研究中,总结了基于智能电网技术的清洁能源并网控制方法和技术,探讨了未来的发展方向。     

基于智能电网的清洁能源并网技术

在经济飞速发展的今天,我们的生活水平也都不断地在提高改善,人类对物质与精神层面的要求也越来越高,随着我们赖以生存的环境不断受到污染,资源的总量也越来越稀缺。本文主要通过对智能电网的清洁能源并网技术进行探究,分析当前我国的智能电网的发展现状,提出并网技术存在的问题以及对如何发展更清洁有效的能演手段提出几点对策。     

大规模间歇式能源发电并网集群协调控制框架

探索了一种新型的间歇式电源运行模式与控制方法。基于现有的预测及控制技术,分析了大规模间歇式电源集群协调控制的可行性。为达到接近于常规电源调控特性的目标,指出了集群协调控制在有功功率控制、无功电压控制、安全稳定控制方面应具备的基本功能,提出了集群协调控制的基本原则,并在此基础上从时间尺度、空间粒度、功能解耦3个角度全面阐...     

清洁能源打包并网 西北电网全力消纳

近年来,随着西北区域风电规模进一步扩大,光伏和新建水电站陆续投运,清洁能源装机容量占西北全网总装机容量不断增加。据了解,截至3月20日,西北电网新能源并网容量达到1553万千瓦,其中风电1234万千瓦,光伏319万千瓦,清洁能源装机容量占西北全网总     

清洁能源并网下多电源联合运行的策略研究

随着送端电网清洁能源并网容量和直流线路的不断增加,加剧了电网故障后并网的清洁电源发生大规模无序脱网的现象。本文结合送端电网不同电源的特性,首先定义了送端电网清洁电源脱网容量的目标函数和约束条件,然后设定了不同的电源基地运行条件和不同的保护参数下的脱网容量期望区间,形成了多电源联合运行的协调策略;最后通过对某大区电网进行仿真分析,结果表明增大清洁电源附近常规电源的出力能够缓解在电网故障瞬间清洁电源的高压脱网现象,得出了在严重故障下安控切机措施和风电高电压穿越保护相配合的方案能够有效降低清洁电源的脱网容量。     

大规模风电并网对孤网频率稳定性影响的研究

随着风电大规模接入电网,风电对电网的影响越来明显.针对风电场的出力特性,以及风电场并入电网带来的安全稳定控制装置的配合问题,采用PSASP程序对新疆阿勒泰地区电网进行仿真分析,综合考虑风电出力特性和地区负荷特性对地区电网孤网运行暂态过程和安全稳定控制装置动作的影响,通过对比分析在不同风速和不同负荷情况下各种安全稳定控制装置的配合动作对孤网频率稳定性的影响.结果表明大规模风电接入电网后,风电出力特性和地区负荷特性共同影响安全稳定控制装置的配合以及孤网频率稳定性.对含大规模风电接入的电网的安全、稳定运行具有重要的参考价值.     

大规模风电并网电力系统动态清洁经济优化调度的建模

本文建立了充分体现环境保护和风电特性的火电和风电的新的运行价格理论模型:1)在风电价格方面,提出风电场出力可信度基础上的风电备用容量补偿成本及风电场"负效率"运行(negative efficiency operation of wind farm,NEOWF)的概念,在此基础上定义了风电场负效率功率(negative efficiency power of wind farm,NEPWF),并建立基于风电场极限穿透功率的NEPWF的惩罚成本模型;2)火电价格方面,在传统火电价格基础上,考虑了火电机组的排污特性,并用名义环境补偿成本来量化其火电环境成本。构建了一个新的清洁经济优化调度模型。基于遗传算法(genetic algorithm,GA)和某含风电的区域电网算例来进行仿真验证,结果表明,所提出的模型为解决风电并网运行提供了一种对策。     

含大规模清洁能源电力系统的多时间尺度生产模拟

随着大规模清洁能源的并网,其波动性和随机性给电力系统带来的挑战日益凸显。为兼顾清洁能源的季节不均和短时波动,该文提出一种电力系统多时间尺度生产模拟方法,由中长期模拟和短期运行模拟两部分组成。前者主要解决清洁能源的季节分布问题,考虑风、光与水电的互补,制定常规机组检修计划和水电电量分配方案;后者以此为基础,考虑预测误差等新能源出力的随机特性,在确定系统运行计划的同时,给出新能源电力的可消纳区间,量化评估系统的新能源消纳能力。基于我国西北某省规划数据的算例分析证实,所提出的框架和方法准确有效,能全面反映并处理新能源出力的季节和短时分布特性,通过不同时间尺度多能互补可进一步优化系统中长期和短期的运行方式。     

适应大规模新能源并网的电力系统备用配置及优化综述

大规模新能源并网后,传统的备用体系在应对电力系统电源侧及负荷侧存在的双侧随机性时,存在经济性及可靠性欠优的问题,为保证系统安全稳定运行,需要对系统备用的配置及优化方法进行研究。文中阐述了大规模新能源并网对电力系统备用的影响,充分挖掘系统多类备用资源;并阐述了电力系统源、荷、储3类备用资源及其作为互联电网跨区备用的研究现状,用以应对大规模新能源并网环境下系统面临的各类长时间、大扰动、大容量功率缺额风险事件;详细分析了电力系统备用现有的各类容量配置方法及调度优化方法,并指出下一阶段的研究方向,为后续大规模新能源并网下电力系统的备用配置及优化方法研究提供参考。     

适应清洁能源发展和现货市场运行的容量市场机制设计

随着中国电力体制改革的不断深化与现货市场建设的全面铺开,部分省区已暴露出电力容量充裕性不足、发电资源产生大量搁浅成本等问题,亟须完善容量市场机制,健全电力市场体系,以促进机组投资和保障发电容量充裕性.文中提出了一种适应清洁能源发展且与现货市场运行相适应的容量市场机制.一方面,将现货电能量交易要素纳入考虑,调动了容量资源在固定成本和运行成本两方面的竞争力,强化了容量投建与系统运行的联系,有利于形成更加切实可行的容量投建方案;另一方面,切合"碳达峰、碳中和"目标,内嵌能源结构约束以兼容产业结构调整从而获得满足能源清洁低碳转型要求和经济性最优的容量组合.最后,通过构建双层优化模型实现计及现货市场运行的容量竞价集中出清,采用改进的IEEE 24节点等系统的算例模拟计算表明,所提机制能够在激励市场主体主动参与、适应未来清洁能源成本替代效应的同时,实现市场整体经济效率的有效改进.     

清洁能源发电并网逆变器有限状态模型预测控制

针对清洁能源发电并网逆变器执行模型预测直接功率控制算法产生的延时问题,通过深入研究有限状态模型预测直接功率控制方法,设计模型预测协调控制策略,有效降低开关频率,实时更新功率器件开关状态,减小算法时滞。首先,在直接功率预测模型基础上,对输出功率进行两步预测,实现延时补偿。其次,分析价值函数对控制品质的影响机理,通过增加开关次数附加项,设计优化的价值函数,实现并网逆变器的协调控制。为验证控制系统性能,设计5 k W实验平台。对比不同控制策略下的实验结果表明,所设计控制策略能够减小输出功率波动,降低开关频率,灵活调节输出功率。实验结果验证了所提出控制策略的有效性。     

面向清洁能源发电并网的低碳电力系统优化调度模型

考虑了碳排放成本因素,构建了含有火电、清洁能源发电以及储能设施的低碳电力系统优化调度模型;在IEEE可靠性测试系统中引入清洁能源发电机组,选取风电、太阳能发电、风储互补等清洁能源发电并网情景,组合不同的碳排放价格水平,根据仿真算例结果,重点分析了清洁能源发电并网对低碳电力系统调度、排放量以及运行费用的不同影响。     

大规模风电并网的电源规划研究

随着风电的大规模并网,电网的调峰能力将成为电源发展的重要约束。所以,为了寻求一个最经济可行的电源规划,笔者提出通过建立数学模型来获取。在建立模型时,首次考虑了风电机组的规划问题,把电网对风电的接纳能力作为重要的约束条件进行研究。同时,在使用进化规划方法求解电源规划优化问题的过程中,针对常规电源与风电机组在单台容量上的差异,设计了新的初始种群形成方法与进化策略,改进了原有算法的优化精度和收敛特性,并基于完备的数学模型和改进的优化算法,在最后对实际算例进行了计算求解。     

新型直流电网潮流控制器及其控制方法

直流潮流控制器能够有效提升环网式直流电网的潮流控制自由度,解决直流电网部分线路潮流不可控问题。针对现有直流潮流控制器应用场合的局限性,基于电容线间能量交换的思路,提出一种新型直流潮流控制器拓扑,并对其工作原理和运行特性进行了深入研究。基于新型潮流控制器的多种运行状态,设计了基于脉宽调制(PWM)的控制策略,并以其中一种运行状态为例,研究了各状态变量之间的关系。最后,在电磁暂态仿真软件中搭建等效三端直流环网模型,验证了所提出的直流电网潮流控制器拓扑方案与控制策略的可行性与有效性。     

大规模变速风电机组的并网研究

本文结合福建福清地区的风电"十二五"规划数据,通过建立基于实际运行特性的风电场和区域电网模型,在PSCAD/EMTDC软件平台上对大量主流的变速风电机组——直驱永磁风电机组接入对电网电压的影响进行了研究,为该地区风电并网系统的规划和设计提供了仿真分析基础。     

基于清洁能源发电系统的微网技术

清洁能源发电系统联网对于缓解传统电网供电压力,改变能源结构具有重要作用。通过分析以清洁能源发电为主的分布式电源大量联网的局限性,引入了微网技术,介绍了微网的相关概念及其基本结构、三种微网的基本控制模式：恒功率控制、考虑分布式电源功率限制的功率控制和联合最优功率控制,最后提出了微网研究中需要重点解决的问题。