RPM-SIM-BASED MODELING AND ANALYSIS OF HYBRID WIND POWER SYSTEM

以混合风力发电系统为研究对象,基于美国国家可再生能源实验室RPM -Sim软件,开发了用于混合风力发电系统动态分析的变压器、线路、电动机、短路故障及断路器等元件新模型,并通过MATLAB验证算例,检验了新模型的有效性和准确性.基于RPM-Sim和新建模型对混合风力发电机起动、负荷变化及系统故障等运行情况下的动态过程进行仿真,研究表明新模型满足混合风力发电系统动态分析的需要,可为混合风力发电系统的运行与控制研究提供一种有效的分析工具.     

21世纪中国风力发电展望

现代新能源和可再生能源技术是由２０世纪能源、电力技术发展形成的高新技术 ,最近２０年的长足进步 ,它已对世界能源、电力产业的结构调整产生巨大影响 ,进而引起能源电力产业结构的大重组和大调整 ,这不能不说是一个社会可持续发展的战略问题。风力发电在新世纪将大规模开发应用 ,全世界将以３０ -５０ %的速度持续增长。风力发电技术以安全可靠、无污染 ,不需消耗燃料 ,建设周期短 ,规模大小灵活 ,可并网运行等特点 ,在能源、电力产业中异军突起。可以预言 ,２１世纪是人类在能源方面以太阳能、风能等可再生能源为主的世纪 ,能源的开发利…     

风光互补与电解水制氢系统负荷的协调稳定运行

电解水制氢作为一种新型储能手段，可作为调整风光能源输出电力的绿色手段。该文以风力发电、光伏发电、电解制氢与燃料电池为研究对象，通过对风光互补发电系统与电解水制氢系统的输出输入功率进行建模仿真，协调优化控制风光电、电解槽、燃料电池以及系统负载的负荷变化要求，改善了风光发电电解水制氢系统与系统负荷之间的负荷不平衡问题，为风光互补可再生能源系统的稳定运行提供了理论依据。     

风力发电的实践与思考

<正> 黄毅诚部长在能源部召开的风力发电场建设规划会议上指出:“要提高对风力发电的认识,要把风力发电提高到电力工业的一个方面军来对待,一年搞几十万千瓦。”这个决策不仅适应世界能源发展的总趋势,尤其符合我国国情。威海市所辖荣成市马兰风力发电场,是全国最早的示范性风力发电场之一,已运行五年多。总结这一阶段风力发电的实践,进而提出一些带普遍意义的问题,颇有必要。     

风力发电讲座第四讲 风力发电机组的并网运行

风能是我国目前开发利用比较成熟的一种新能源,风电事业正在我国蓬勃发展。为了帮助读者了解风力发电知识,我们请长期从事风力发电研究工作的中国科学院电工研究所倪受元研究员撰写了《风力发电》讲座,以飨读者。 ——编者 风能是一种不稳定的能源,如果没有储能装置或与其他发电装置互补运行,风力发电装置本身难以提供稳定的电能输出。为了解决风力发电稳定供电的问题,目前国内外比较一致的看法是：大型风力发电机 (1000千瓦以上 )并网运行;中型风力发电机 (从几十千瓦到几百千瓦 )或者并网运行,或者与柴油发电机或其他发电装置并联互补运行;小型风力发电机 (10千瓦以下 )主要采用直流发电系统并配合蓄电池储能装置独立运行。 1 恒速恒频风力发电机的并网运行 中大型或大型风力发电机 (几百千瓦到几兆瓦 )主要是采用并网运行方式,在这种运行方式中主要解决的问题是并网控制和功率调节问题。下面根据风电系统所采用的发电机类型分别作一介绍。 1 1 同步发电机的并网运行 风力驱动的同步发电机与电网并联运行的电路如图 1所示。除风力机、增速器外,电气系统包括同步发电机、励磁调节器、断路器等,发电机通过断路器与电网相联。其运行特点是： 1 同步并网同步发电机与电网并联合闸前,为了避免电流冲击和转轴受到突然的扭矩,需要满足一定的并联条件,这些条件是：风力发电机的端电压大小等于电网的电压;风力发电机的频率等于电网的频率; 并联合闸的瞬间,风力发电机与电网的回路电势为零; 风力发电机的相序与电网的相序相同。由于风力发电机有固定的旋转方向,只要使发电机的输出端与电网各相互相对应,即可保证第 4个条件得到满足。所以在并网过程中主要应检查和满足前三个条件。     

风电场的静止无功补偿控制策略的安全运行措施

风力发电作为一种新兴的清洁能源,已经得到了广泛地应用。风力发电的快速发展,一方面体现了国家对新能源建设的力度,另一方面也对电网的安全稳定运行带来了相应的问题。针对风电场静止无功补偿器(SVC)在运行中出现的问题,进行分析并提出了改进措施,用以提供风电场SVC的安全稳定运行水平。     

风力发电并网对电网系统的影响分析

在阐述当前我国风力发电状况的基础上,对当前风力发电主流技术及其特点进行了分析,通过对风力发电并入电网后对电网系统的影响进行系统探讨,为我国风电场的规划设计和运行提供了一定的借鉴和参考。     

福建省分散式风电发展前景讨论

分布式风力发电作为一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用系统,是更有效发挥风力发电供能系统效能的方式,也是福建省陆上风电二次发展的新驱动力。结合福建省风电项目特点,对在福建省沿海工业地区发展分散式风电的可行性及前景进行分析讨论。     

风力发电与电力电子技术

在风力发电的推广应用中,电力电子技术起着非常重要的作用,是风电发展的关键技术之一。就电力电子技术对风力发电系统运行性能的改善作一些探讨。     

风力发电在宝钢的应用探索

能源供应和环境保护是经济可持续发展的基本条件。风力资源是不消耗矿物资源,不产生任何污染的可再生能源。介绍了风力发电系统的简况和发展趋势,并从宝钢实际情况出发,提出了在宝钢厂区江堤一线开发风力发电的方案。     

Review on combined wind power generation and energy storage systems

储能系统由于能够实现电能的时空平移,具有响应速度快,规模化等优点,是改善风电波动性,提高其并网能力的有效手段,构建风储联合发电系统成为目前研究重点.简单介绍了风电并网对电力系统的影响及不同类型电池储能技术的发展现状,给出了部分国内外风储联合发电系统的示范工程,并分析了平滑风电功率波动,跟踪计划出力曲线和削峰填谷3种主要运行方式,重点阐述了目前风储联合发电系统控制策略和储能容量配置研究现状,对进一步开展风储联合发电系统的研究进行了展望,指出经济性仍然是制约储能技术应用的关键问题之一,提高包含储能单元的风储联合发电系统的经济性是今后的研究重点.     

A compressed air energy storage system for wind power generation in western Inner Mongolia

内蒙古自治区陆上风能资源总储量达到了1380 GW,其中技术可开发量为380 GW,几乎占全国风电资源的一半.风力发电负荷已经占到内蒙古电网负荷的20%以上.针对这种情况,对大规模风电并入内蒙古电网进行了研究.在此研究基础之上,为了更有效的利用风电资源,设计了一台压缩空气储能电站.该压缩空气储能电站可以利用风电场夜晚的弃风电量进行储热,为白天的运行提供部分热源.最后,从热耗率,充电比与发电效率三方面对压缩空气储能电站进行了分析,研究结果表明,更高的储气压力和更大的储气容量能够得到更好的发电效率.     

Monitor system design of distributed wind turbine-energy storage system

风储互补配合是提高风电质量、增加风电可控性、解决风电并网问题的有效途径。本文对“一机一储”的分布式风储系统进行了分析,探讨了分布式风储系统设计的整体方案,对风储能量管理系统监控后台的数据记录、监控界面和报表生成等进行了功能设计。风储系统实际运行效果表明,该监控后台能够很好地实现监控显示、历史数据记录、运行模式设定、统计分析和报表生成等功能,系统运行可靠,可为风储系统的推广应用提供一定的参考。     

Economic feasibility of electricity generation from wind farms: A case study

Environmental problems, population growth, and the recent energy crisis have emphasized the need for zero-emission technologies while also ensuring economic feasibility. This work presents the economic advantages of using wind energy for power generation in Iran. A theoretical model is developed, which predicts the output power under various geographical and operating conditions. The wind data (speed and direction) of 2-h interval long-term period from December 2010 to October 2015 was adopted and analyzed to evaluate the levelized costs of electricity (COE) for power generation from wind farms (Arsanjan, Lamerd, and Abadeh) for the year 2018 per time. The influence of two important geographical factors namely winds speed and air humidity on output power also was studied. The results showed that the output power increases continuously when the wind speed varies from 2.0 to 2.6 m/s probably due to the compression of air passing through the wind turbine.     

我国风力发电发展现状和问题分析

能源危机的日趋严重,优化能源结构、发展清洁环保的可再生能源迫在眉睫。风能是一种清洁环保的可再生能源,随着国家政策的支持和风力发电技术的不断发展,风力发电越来越得到人们的重视,并将在新能源发电中扮演重要的角色。概述了我国风能资源的储量和分布,介绍了近年来我国风力发电的总体情况、各省(自治区)风力发电的发展概况以及我国风电企业的发展现状,最后指出了我国风力发电目前出现的一些问题,并进行了分析。     

一种并网型风光互补发电系统的建模与仿真

分析了风光互补发电系统的技术优势,设计了基于固态变压器结构的并网型风光互补发电系统。分别建立了光伏系统,风力发电系统,超级电容和蓄电池的模型,并分析各环节的控制策略,提出了基于平均功率的储能设备容量配置方法。仿真结果表明,该系统能模拟风光互补系统在不同模式下的运行特性,可以有效降低功率波动和维持电压稳定,并能在低光照强度、低风速等情况下为系统提供短时能量支撑。     

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。     

云南风能水能互补发电分析和展望

风能水能资源的互补开发、综合利用是一种有效的可再生能源利用方式。通过阐述国际及国内风电发展现状,分析云南电力结构,研究云南风能资源特点,提出在云南建立基于风能水能互补发电的可再生能源体系。     

Wind energy for the 1990s and beyond

Electrical power must be available to the consumer in any amount upon demand. Conventional methods of power generation, such as the burning of fossil fuels, hydroelectric plants, and nuclear power plants, have considerable shortcomings. Governmental regulations have increased in quantity and have raised the already rigid standards of producing electric power without further damage to the environment. Electrical power produced by wind energy conversion systems are undergoing extensive research and revitalization as a viable solution to clean air power generation. The basic challenge to scientists and engineers is to develop wind energy conversion systems that produce adequate amounts of power, but at a cost comparable to present conventional methods. This article discusses the background and impact of the modern wind energy conversion system on future power generation.     

Comparison and testing of power reserve control strategies for grid‐connected wind turbines

The stability of the electrical grid depends on enough generators being able to provide appropriate responses to sudden losses in generation capacity, increases in power demand or similar events. Within the United States, wind turbines largely do not provide such generation support, which has been acceptable because the penetration of wind energy into the grid has been relatively low. However, frequency support capabilities may need to be built into future generations of wind turbines to enable high penetration levels over approximately 20%. In this paper, we describe control strategies that can enable power reserve by leaving some wind energy uncaptured. Our focus is on the control strategies used by an operating turbine, where the turbine is asked to track a power reference signal supplied by the wind farm operator. We compare the strategies in terms of their control performance as well as their effects on the turbine itself, such as the possibility for increased loads on turbine components. It is assumed that the wind farm operator has access to the necessary grid information to generate the power reference provided to the turbine, and we do not simulate the electrical interaction between the turbine and the utility grid. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.