风电并网中的储能技术探讨

储能问题在一定程度上影响了风电并网的发展.对此,文章结合风电并网储能技术的应用现状,探讨了其发展要点,希望有助于两者更好地融合,优化电力能源结构。     

储能技术在光伏电站并网中的应用分析

分析了我国光伏电站发展形势,探讨了储能技术在光伏电站并网中的作用,通过对比分析几种储能技术,提出混合储能,并将蓄电池与超级电容混合使用,构建了基于混合储能的光伏电站并网系统.仿真验证了储能技术在光伏电站并网中的应用效果。     

我国风电并网运行最新进展

作为应对能源和气候危机的重要措施,风电在全世界范围内得到快速发展。介绍我国可再生能源法颁布和实施后,风电超常规发展的势态,总结我国风电发展在地域分布、电厂规模、接入电网电压等级以及风电机组性能等方面的特点。分析风电对电网调峰、调频、电压控制、安全稳定运行和调度运行管理方面的影响。在此基础上剖析我国风电并网中存在的问题及其原因,从风电与电网和电源的协调发展、相关政策和标准体系建设、风电机组性能的提升以及加强风电运行管理等方面,对我国风电的发展提出改进措施和建议,对今后我国风电发展具有一定的指导意义。     

新能源大规模并网中储能技术的运用探究

新能源技术,特别是风能和太阳能,正在快速发展并逐渐占据电力市场的一席之地。然而,这些可再生能源由于其本身的不稳定性,对电网稳定性和效率提出了新的挑战。储能技术通过暂时储存多余的电能,有助于电网的峰谷平衡、频率调节和电压稳定。基于此,从新能源大规模并网中储能技术的作用入手,深入分析大规模并网中的储能技术类型,探讨新能源大规模并网中储能技术的具体运用,进而促进可再生能源的高比例接入和电网的稳定运行。     

风电大规模并网对系统暂态稳定性的影响

随着风电的不断发展,风电在电网的比例不断增加,风电大规模并网对电力系统暂态稳定性的影响日益突出。本次仿真研究以内蒙古某地区实际含风电厂的电网为例,使用FASTEST软件搭建出风电并网的模型,并对含风电场的电力系统进行潮流计算。在潮流计算结果收敛的基础上,主要研究风电接入的电网在三相短路故障下系统的暂态稳定性。主要包括不同风电出力的情况下系统的故障极限切除时间,故障下系统的电压稳定性,以及考虑低电压保护的系统故障对风电机组机端电压、输出的有功功率和无功功率的影响。为了提高系统稳定性,使用静止无功补偿装置(SVC)为系统提供有效的无功支持,通过仿真验证了SVC可以提高风电并网电力系统的暂态稳定性。     

大规模风电并网控制技术现状与展望

结合目前风力发电机组、风电并网标准的特点和发展趋势,分别从电网和风电场的角度阐述了风电控制技术的现状,并对大规模风电并网的控制需求、影响因素等若干问题进行了探讨与展望.指出通过对风电进行有效的控制,可以在现有条件下,提高电网接纳风电的能力,保证电网安全稳定运行.     

风电并网变换器直接功率控制策略

针对直驱型永磁同步风力发电机背靠背驱动变换器中的网侧变换器,对直接功率控制策略进行了研究.相对于常规矢量控制策略而言,引入直接功率控制策略不仅能够提高变换器的动态响应特性,而且对参数变化具有较好的鲁棒性.在建立三相电压型并网逆变器静止坐标系下数学模型的基础上,阐述了并网逆变器直接功率控制机理,论述了并网逆变器直接功率控...     

国内外风电并网标准比较研究

我国的风电并网国家标准GB/T 19963—2011《风电场接入电力系统技术规定》于2011年12月发布,并于2012年6月1日起开始实施。从我国风电发展现状及大规模风电并网带来的技术问题出发,阐述了风电并网国家标准制定的必要性,对其中重要的技术条款进行了深度解释,并与其他风电装机较多国家的风电并网标准进行了对比研究。我国风电并网国家标准的制定与实施,将有助于提高我国风力发电的技术水平,并确保包含大规模风电在内的电力系统安全稳定运行。     

功率波动下风电并网中的储能技术优化

由于风电功率的波动,大规模风电并网对系统冲击较大。提出一种风电并网的储能技术优化方法,首先通过时间序列法,获取不同时间段的风速样本,构建风速周期性预测模型,基于预测到的风速数据,采用神经网络法构建风速-功率模型,计算出平稳性良好的风电功率波动周期,依据周期对储能过程进行合理配置,优化储能过程。测试结果表明,在误差较小的周期内,风电并网系统的储能平稳性较高,对系统冲击较小。     

与风电并网相关的研究课题

风力发电环境友好、技术成熟、可靠性高、成本低且规模效益显著，是发展最快的新型能源。很多与大型风电场并网运行有关的技术课题亟待解决，例如，大型风电场并网会改变系统原有的潮流及网损的分布，对电网的规划提出了新的要求；可能给配电网带来电能质量问题，如谐波污染、电压波动及闪变；对系统的功角、频率以及电压稳定性产生不利影响；风电具有很强的随机性，需要研究能够考虑风电特点的发电和运行计划方法；重新评估系统的发电可靠性，分析风电的客量可信度；研究新的无功调度及电压控制策略等。感应发电机因为结构简单、并网方便，一度成为风力发电机组的首选，很多研究也是基于这样一个事实。随着电力电子元件的性价比不断提高，采用同步电机、双馈电机等新型发电机组是大势所趋，风电场可以像常规机组一样，承担电压及无功控制的任务，出现了许多新的富有挑战性的研究课题。风力发电作为电力系统中一个崭新的领域，正吸引越来越多的研究机构和人员从事风电并网技术的研究和咨询工作。     

基于二阶锥规划的含大规模风电接入的直流电网储能配置

随着风电规模的快速增长,其消纳问题日益突出,直流电网结合储能技术能为风电大规模消纳提供一定技术支撑。以典型日下储能日化投资、火电机组运行成本与弃风惩罚成本之和最小为目标,提出了一种直流电网储能容量规划模型。模型综合考虑了火电机组、电池储能、抽蓄机组的协调运行,为非凸非线性模型,无法通过求解器直接求解。采用分段线性化、大M法及锥松弛等手段将模型转化为等效的二阶锥规划模型,可调用CPLEX求解器获得模型的全局最优解。最后,以风电汇集的多端直流系统为例进行仿真验证,结果表明配置的储能可提高系统风电消纳能力,降低系统运行成本,验证了所提模型的有效性。     

平抑风电出力波动储能技术比较及分析

风电出力波动影响到其利用效率及电网安全,若利用储能设备可以减轻风电出力波动的影响。开展不同储能技术的特性和效能研究,目的是找到可用的平抑风电出力波动的设备。收集并研究了现有技术下储能设备的技术参数,并对其接入电网的方式、效能及规模效应等方面进行分析和技术经济对比。经过大量的数据分析,借助其他相关课题的研究成果,发现电网是唯一可聚集巨大调节能力的储能系统,也是目前最有效、最经济的储能系统。最终论证了中国减轻能源行业污染、增强能源安全,应该大规模开发三北的风电,而建设大电网才是我国开发大风电的出路。     

微网中蓄电池储能系统的控制策略研究

微网中太阳能等一次能源发电易受自然条件因素的影响,导致输出功率很不稳定,针对上述问题,对储能系统作为微电网主要电源的主从控制策略进行了研究。以发展技术成熟的蓄电池为储能元件,主控储能装置采用恒压恒频控制算法,检测电网电压波动快速补偿有功无功功率;次控储能装置采用恒功率控制算法,维持最大功率的输出。搭建了微电网仿真模型,模拟微电网并网和孤岛运行模式转换的过程,仿真结果验证了该控制策略的有效性。     

基于预测控制储能系统平抑风电场并网波动功率

基于预测控制储能系统平抑风电并网波动功率的高、中、低频,在增大电网调度空间的基础上以提高全钒液流电池储能系统的使用寿命和运行经济性。首先,基于对山西晋北某风电场的预测功率数据异质点的判定结果,利用改进粒子群算法优化后的奇异值功率标准谱对预测波动功率修正;然后,利用离散小波变换将预测的风电场输出波动功率按频率划分为高、中、低频,并针对不同频段的波动功率分配合理的储能系统额定容量和输出功率以实现并网目标功率的预测控制。最后,实例验证所提方案可以在满足储能系统过充过放的前提下,使风电场平抑后的输出功率满足调度分配功率。     

江苏沿海风电接入对电网电能质量的影响分析

江苏沿海风电的陆续并网,对江苏现有电网造成了一定的冲击和影响。基于在线电能质量实际监测数据,分析了江苏风电对现有电网电能质量造成的各种影响,并对未来大规模风电接人后的发展趋势作了预测,提出了改善措施。     

基于模糊控制的混合储能平抑风电功率波动

风电功率波动对电网造成不容忽视的影响。风电并网处加入混合储能系统可以有效地降低风电对电网的影响。首先按照风电并网波动量要求,估算出某时刻的预估风电波动量。然后根据风电预估波动功率以及电池当前的能量状态建立模糊控制器,输出平抑系数K1,并计算出混合储能系统的实际输出功率以及风储并网功率。最后利用需混合储能SOE变化量以及超级电容器当前能量状态,建立模糊控制器,输出分配系数K2,计算当前超级电容器和电池的实际输出功率,并实时更新混合储能的能量状态。通过算例证明,在混合储能容量充足和不足的情况下协调控制算法均可靠、有效,并且能够充分解决混合储能使用寿命和风电功率波动平抑度之间的矛盾。     

统一潮流控制器在风电机组并网运行中的应用

大规模风电并网改变了原来电网的潮流分布、线路传输功率以及电网故障时的暂态特性。将统一潮流控制器(UPFC)应用于异步风电机组并网的环形输电网络模型中,研究UPFC改善风电并网的性能。通过设计UPFC并联侧的双闭环反馈控制,设置风电输出线路三相短路故障来研究UPFC提高风电场低电压穿越能力。再建立UPFC串联侧有功与无功的独立控制系统,向输电线路输出补偿电压,研究其优化风电并网系统的潮流分布能力。在Matlab/Simulink软件中建立模型,仿真结果表明基于UPFC强大的无功补偿能力与潮流控制能力,UPFC能够显著提高风电并网的低电压穿越能力和优化潮流分布。     

飞轮储能在风电输出功率中的柔性控制研究

阐述了飞轮储能的基本结构和工作原理,介绍了含有飞轮储能装置的风电系统有功功率柔性控制策略,研究了飞轮参考功率指令值的五种获取方法,比较了其优缺点,得出功率平滑控制跟踪效果的差异。     

超导电力技术在未来智能电网应用研究

智能电网将成为电力工业的重要发展方向,超导电力技术为智能电网的发展提供解决方案。本文基于我国目前电力系统现状,从电力系统角度出发,对超导电力技术在智能电网的应用做出具有前瞻性的探讨,重点讨论了超导储能技术、超导电缆技术、超导限流器技术等超导新技术在智能电网的应用前景及其主要研究发展方向。     

规模化储能分区聚合有功调度控制技术研究

随着规模化储能电站的集中建设和投运,储能以其快速、精准的功率控制特性,可有效改善系统的动态调节性能。针对规模化储能电站所接入的电网分区,文中从电力和电量两个维度,分析储能电站集群的聚合充放电能力并提出了聚合分析算法,为调度主站端的储能电站集群的快速功率控制、短时削峰或填谷、负荷趋势跟踪提供辅助决策依据。首先,根据当前电网分区在发用电平衡和输变电潮流控制中的调度控制需求,总结和归纳了储能分区聚合的控制目标;其次,提出了储能电站参与电网分区控制的分配策略,即通过状态转换、考虑荷电状态均衡的功率调整依次计算调用容量,实现满足分区控制目标的闭环滚动跟踪;最后,通过算例验证该策略能充分发挥储能资源的规模聚合特性,支撑调度机构解决电网分区运行控制难题。