基于等可靠性准则的风电场容量可信度评估方法

风电容量可信度是衡量风力发电对电力系统可靠性贡献的重要指标。建立风速、风电机组和风电场出力模型,并考虑尾流效应,将风电场处理为等效的多状态发电机组。基于发电系统可靠性指标定义了风电场的容量可信度,采用截弦法计算得到风电场的容量可信度。以加入风电场后的IEEE RTS-96系统作为算例进行评估,通过风电渗透率、系统备用、常规机组强迫停运率等因素对风电场容量可信度的影响分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

风电并网后电力系统可靠性评估和备用优化研究

为了定量研究风电并网对电力系统的可靠性和备用配置影响,基于蒙特卡罗方法和粒子群优化算法给出了一种风电并网后的电力系统可靠性评估和备用优化模型。利用历史风速数据统计得到风机的出力概率分布图,并利用蒙特卡罗算法,对各种条件下风电并网后的电力系统进行了可靠性评估。设计了一种基于可靠性指标的备用优化模型,利用粒子群算法对比优化前后所需备用容量的大小。测试算例评估结果表明,不同接入容量、接入点和接入方式对最后的电力系统可靠性影响不同,并得到了不同容量下的风电场容量可信度,为含不同风电入网容量下的电力系统调度提供了备用量化指标。加入实际系统后的进一步研究表明了风电并网后备用优化的有效性和必要性。     

风电容量可信度研究综述与展望

风电容量可信度定义为等可靠性前提下风电机组可以替代的常规机组的容量占风电装机容量的比例,是衡量风电对电力系统充裕度贡献的重要指标。随着我国风电的大规模并网,风电容量可信度将成为电力规划中电力平衡的重要指标。综述了风电容量可信度的定义与主要计算方法,总结了风电容量可信度的影响因素,分析了风电容量可信度的变化机理,展望了未来有待进一步研究的方向。     

不同风速模型和可靠性指标对风电可信容量评估的影响

目前关于风电可信容量的研究存在风速模型和可靠性指标的选取缺少依据的问题。为此,比较了实测风速法、实测风速均值法、概率抽样法、时间序列分析法所产生的风速序列用于发电系统可靠性评估效果的差异,并分析原因。结合well-being框架内的风险、临界、健康状态的概率、频率、持续时间及失负荷量等可靠性指标,分别应用于风电可信容量评估。利用基于序贯蒙特卡洛模拟的可信容量求解方法,通过加入风电的IEEE-RTS算例,结合2种风速场景,对比分析了不同风速模型和可靠性指标对发电系统可靠性和风电容量可信度评估的影响,并针对评估需求给出选用建议。     

基于蒙特卡洛方法江西风电对系统的可靠性评估

风电的波动性与随机性使其在电力规划中无法与常规机组同等对待,因此,对风电的容量可信度计算显得尤为重要。而容量可信度的计算前提是风电对电力系统的可靠性评估。本文基于蒙特卡洛方法,提出了电力系统可靠性的评估研究及计算过程,并对江西省在未加入风电场与加入风电场两种情况下的系统可靠性指标进行了计算。     

风电容量充裕性成本分析模型和方法研究

风电容量可信度低,大规模风电并网将大幅增加电力系统的容量充裕性成本是电力规划和运行中需要重点考虑的一个问题。对风电并网对系统容量充裕性影响机理进行深入分析,提出了风电容量充裕性成本的分析模型和方法,建立了基于有效负荷承载能力算法（ELCC）的风电容量可信度计算模型和基于容量可信度的充裕性成本计算模型。案例研究表明,随着接入风电规模的增加,该省级电网的风电容量可信度随之下降,而风电引起的容量充裕性成本逐步上升。当风电发电量占用电量比量达到10%时,对应的容量充裕性成本已高达0.06元/（kW·h）。     

基于运行可靠性的风电容量可信度研究

现有风电容量可信度的研究通常属于系统规划层面,难以直接指导实际生产运行。从运行层面出发,研究风电运行容量可信度及其影响因素,分析了其对调度计划的指导作用。首先针对风电预测误差与预测出力之间的相关关系,建立多风电场预测误差的条件概率分布模型;其次建立风电和常规机组的等效容量分布模型并进行运行可靠性评估;继而提出运行层面风电容量可信度的定义及评估方法;最后结合实际风电数据和测试算例,对不同时间尺度运行容量可信度进行计算,得出风电运行容量可信度的相关结论,为大规模风电接入后的调度运行提供决策支持。     

基于序列运算的风电可信容量计算方法

风电可信容量是衡量风电对电力系统可靠性贡献的重要标志,准确快速地评估风电可信容量具有重要意义。提出一种基于序列运算的风电可信容量计算方法。通过序列化的方法描述常规机组、风电机组以及负荷的随机性,并利用基本的序列运算实现了考虑风电出力的随机生产模拟,进而通过迭代计算风电可信容量。采用加入风电后的IEEERTS．79算例测试了算法的有效性与快速性。结果表明,与传统蒙特卡罗法相比,所提出的计算方法在保证计算精度的情况下提高了计算速度。利用所提出的方法计算了江苏省千万千瓦级风电基地的可信容量,并研究了虚拟机组的参数对风电可信容量的影响规律。     

考虑多风电场出力相关性的风电容量可信度评估方法

风电容量可信度是衡量风力发电对电力系统可靠性贡献的重要指标,准确快速地计算风电场可信容量是含风电系统规划的基础。处于同一风区空间位置临近风电场出力具有相关性,采用Copula函数描述空间相邻风电场之间的出力相关关系,构建多风电场出力的联合概率分布模型。在此基础上提出出力相关的多风电场容量可信度评估方法,并采用截弦法计算得到风电场的容量可信度。以加入风电的IEEE RTS-96系统为例,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于大数据技术风电机组容量可信度计算

在大规模风电并网的前提下,风电容量可信度计算对电力系统可靠运行具有重要意义。论文基于电量不足期望(LOEE)可靠性指标,考虑风电场间时空相关性的影响因素,采用非序贯蒙特卡洛法对风电容量可信度进行计算。风电容量可信度的计算需要的数据有风速、风电出力、风电机组地理位置信息等数据,由于计算所需的数据量大、类型多、来源广等特点,提出基于Hadoop架构的大数据技术计算风电容量可信度,针对Hadoop架构存在的机架感知不平衡及存储数据间缺乏相关性问题,引入机架感知配置法和哈希桶存储算法对其进行改进,提高了数据存储及数据处理的效率,减少计算时间,通过实例验证文中所提方法的有效性。     

基于加速时序蒙特卡洛法的风电场置信容量评估

随着风电资源接入电网规模的增大,如何快速准确地评估待建风电场的置信容量是电力系统规划时需要考虑的问题。文中基于有效载荷容量这一概念,根据新能源接入前后系统可靠性不变的原则,从负荷侧评价了风电资源的置信容量。在计算可靠性指标时,针对当前解析法无法考虑负荷曲线时序性而时序仿真法计算时间较长的问题,提出了一种可靠性指标的加速时序蒙特卡洛计算方法。在此基础上,在计算可靠性较高的系统风电置信容量时,将该方法和线性插值法相结合,避免了采用仿真法计算可靠性指标时的数值波动对弦截法迭代过程造成的不利影响。最后,利用甘青地区电网实际机组、负荷和风电出力数据设计了算例,并验证了算法的正确性。     

含风力-抽蓄发电的电力系统经济运行方式优化

为解决并网风电系统的调峰难题,减少弃风,增加电网消纳风电容量,采用抽水蓄能系统（pumped hydro system,PHS）储存弃风.从系统中各电源的特性出发,构建了含风力-抽蓄发电的电力系统数学模型,在满足系统需求和各类电源的技术特性下,以整个系统的运行成本最小为目标函数,采用实数编码的遗传算法进行仿真计算.结果表明：采用PHS不但能够减少弃风,而且在弃风时PHS获得的经济效益较没有弃风时获得的经济效益更好.综合各影响因素和评价指标的分析,得出了PHS在系统中的最优容量,对更好地利用风电及优化资源配置有一定指导意义.     

不同时间尺度下新能源联合发电特性及最优配比

针对由可再生新能源的间歇性和波动性造成的能源弃用问题,亟需准确地分析新能源输出特性,构建用于新能源发电特性的相关系数、波动率和互补系数等评价指标,并通过对比利时新能源基地历史数据进行分析,得到不同时间尺度下风电和光伏及其联合发电特性。通过固定风电容量逐渐增加光伏容量比重,观察不同风电-光伏装机容量比对评价指标的影响,得到满足评价标准的风电-光伏发电配比区间。研究结果表明,在风电容量和光伏容量配比区为1∶1至1∶1.68时能够满足评价指标。风光联合发电方式能够减缓单一间歇性新能源发电波动,提高电力系统稳定性。     

基于相关机会规划的风电并网容量优化分析

风能的随机性和间歇性强,所以与传统发电形式相比,风电场容量可信度低,如何计算系统中的最大风电并网容量是风电规划所面临的重要问题。基于相关机会规划理论,在保证系统安全运行的前提下建立了计算风电并网容量的优化分析模型,模型中引入了风电的发电能力约束,并考虑了风电场减出力控制措施的影响。该模型适用于不确定环境下的随机事件评估,基于IEEE39节点系统的风电并网容量优化结果验证了模型的可行性。     

电网接纳风电能力的评估及应用

随着风电装机容量的快速增加,电网调峰能力与风电消纳之间的矛盾日益突出.文中提出一套基于电源结构、负荷特性和调峰能力的电网接纳风电能力评估体系.基于该评估体系,首先考虑了风电接入后对系统备用需求容量的影响,并基于发电可靠性指标计算出对应的备用容量;然后根据低谷常规机组调峰能力评估电网接纳风电能力.通过对2010年京津唐电...     

储能设备对孤立风力发电系统的影响

采用序贯蒙特卡罗法对含有储能设备的风/柴孤立发电系统进行充裕度评估。针对样例系统,在发电系统强迫停运率、储能设备容量以及峰值负荷取值不同的情况下,计算发电系统的充裕度指标;研究储能设备对孤立发电系统充裕度的影响,并对产生影响的原因进行分析。结果表明,加入储能设备可改善发电系统的充裕度,提高系统的供电可靠性水平,减少风力发电机组输出功率波动对系统的影响。分析方法和结果可为储能设备在风力发电系统中的应用和储能设备容量的选择等方面提供参考。     

风-光-沼可再生能源发电的电源有效接纳容量评估

为解决可再生能源发电存在间歇性问题,提出一种风-光-沼可再生能源发电的电源有效接纳容量评估方法。基于风-光-沼可再生能源发电系统结构特点,以成本经济性和供电可靠性为目标,以系统稳定性、电量供需均衡性及各微电源输出功率最大值为约束条件,建立电源有效接纳容量评估模型。采用改进粒子群的电源双层规划方法,求解电源有效接纳容量评估模型,通过自适应变异粒子群解决粒子群优化算法易陷入局部最优解情况。利用2个粒子群优化算法的交互迭代规划电源上下两层,求解最佳电源有效接纳容量。以L省某负荷中心为实验平台展开算例分析,结果表明:该方法具备风-光-沼可再生能源发电电源有效接纳容量评估可行性和有效性,通过协调控制可以保证负荷中心稳定运行。     

风电功率外送输电容量规划的经济性研究

随着风电规模的不断增加,受既有电网传输容量的限制,将导致大面积弃风,解决这一问题的有效途径是建设风电功率外送通道。因此,对于风电功率外送输电容量的规划是一项重要的研究课题。通过构建输电工程的经济效益评估模型,提出了基于风电功率分布特性与输电工程经济性的风电功率外送输电容量的规划方法。最后,以某区域实际电网系统为例,对所提出的方法进行验证,在减少输电工程投资成本的同时可以有效地增加输电工程的经济收益。