西北电网风电调度运行管理研究

介绍了西北电网的风电场现状、规划容量及接入情况．阐述了大规模风电场接入对西北电网调频、调峰、稳定性及无功调节等各方面安全运行带来的影响,分析研究了大量风电场集中投运对发电计划编制、调度运行控制、电力市场交易模式、并网运行管理所提出的新要求,最后提出了加快750骨干网架建设、提高对风电的监控能力及调度技术支撑手段、探索电量交易模式及消纳机制、加强风电并网运行管理等解决方案和应对策略,确保西北风电与电网实现协调、有序的发展。     

风电弃风电量的计算方法与模型

在深入分析影响风电弃风因素的基础上,从调度运行层面上提出了基于逐小时电力平衡的计算方法。综合考虑火电、水电和风电的发电技术特性,电力和热力平衡、以及输电容量等约束,以系统运行成本最低为目标,建立了弃风电量的计算模型。以我国某风电大省为实际算例,计算2011年该省在接入不同风电容量下的弃风电量比例,验证了文中提出的计算方法和模型的优越性。     

分散式接入风电项目环境影响评价要点分析

结合国家的相应的法律法规,通过对分散式接入风电项目应具备的条件、选址的合理性以及接入系统3个方面的要求,分析了分散式接入风电项目与一般风电建设项目的区别.从环境影响评价的角度分析了该类建设项目环境影响评价的特点,为相关管理部门提供一定的科学依据.     

大规模集中接入条件下风电涉网特性分析

结合当前新能源迅猛发展的现状,分析了双馈风力发电机组的基本原理,利用simulink模型仿真分析了大规模集中接入条件下风电运行特性及风险,并最终提出了"风机低电压穿越改造"、"开放风电机组无功调节能力"两相项关键措施。仿真结果表明,文中提出的技术措施可为大规模集中接入条件下,风电及电网的安全稳定运行供借鉴。     

含风电的节能发电调度实用化模型

分析了节能发电调度存在的问题,通过引入排放折算系数、脱硫修正因子,从煤耗、排污2个方面综合考虑,设计了新的调度指标在传统调度模型的基础上,针对风电修正旋转备用约束,引入瞬时爬坡速度约束,建立了含风电的节能发电调度模型,并对模型的目标函数和各种约束进行了实用化处理,引入网损因数来简化网络安全约束,最后建立了考虑风电接入的...     

大规模风电接入下基于序数效用论的日前低碳调度决策模型

针对电力市场环境下含大规模风电系统的协调运行问题,提出了一种基于序数效用论的兼顾调度费用与碳排放量目标的调度决策方法,建立了大规模风电接入下日前调度决策的两阶段协调优化模型,该模型以序数效用论体现决策者在调度经济性与碳排放量之间的效用偏好,以多场景方法刻画风电出力的不确定性,采用允许适度弃风的系统综合效用最优的调度模式实现风电的合理消纳。最后通过算例应用验证了所提模型的有效性。     

典型分散式风电工程电力系统接入优化设计

针对分散式风电离负荷中心近、自发自用、就地消纳、多点接入的特点,结合工程设计实际,归纳了接入系统的方法。按不同电压等级、不同容量给出相应的接入系统方案以及一二次设备的配置原则,具体包括接入原则、接入系统要求、接入点电压选择、接入典型方案设计、方案优化等内容,为并网工作的顺利开展提供一定的技术支撑。     

大规模风电接入对继电保护的影响与对策

本文主要探讨大规模风电接入对继电保护的影响,并针对其影响提出解决对策.随着科技不断发展,人们生活中用电需求也越来越大,导致我国在用电方面耗资巨大,为了解决这一现状,我国开发了新的能源:风能.使用风力发电不仅节省了我国在用电方面耗费的资金,还不会对环境造成污染,但是随着风电的普及应用,其存在的问题也逐渐暴露了出来,这些问题能够通过对继电保护的应用进行有效解决,但是继电保护应用过程中,也会对风力发电产生一定的影响,为了能够完善风力发电系统,本文将主要针对这一问题进行探讨.     

一种基于模型修正的海上风电桩基弱化识别方法

海上风电桩基弱化对风机整体结构动力特性影响较大,严重时会造成风机停机,甚至结构失效。文章对海上风电支撑结构的桩基弱化识别方法进行了研究。首先,基于等效固定桩模型,构建了桩基边界单元刚度矩阵,提出了一种基于有限元模型修正的桩基弱化识别方法;其次,推荐了一种迭代修正过程,用于处理实测模态空间不完备问题;最后,以某个3.0 MW的Tripod海上风电支撑结构为算例,对该方法的有效性进行了数值验证。结果表明,在桩侧无任何测点的情况下,该方法可准确地识别桩基的侧向刚度弱化,且具有较强的噪声鲁棒性;另外,结合一定的损伤定位技术,该方法可对上部结构的损伤和桩基的弱化进行同时识别。     

智能化含风电配电网多目标协同调度模型

由于风电场的随机不可控变量较多,难以达到理想调度效果,提出了智能化含风电配电网多目标协同调度模型。将经济性指标和电压偏差作为目标函数,确定机组潮流、响应速度、传输线路、出力以及爬坡指标的约束条件;在考虑风电场波动情况的基础上,利用PLSPP算法预测风电场的负荷及出力值,修正误差,制定不同时段下的机组出力计划,结合MIPSO算法得到协调度最高值,实现智能化协同调度模型的构建。仿真测试结果表明,所构建模型风电场预测曲线的拟合程度为99.6%,其最低日均费用为3.914 8 万元、日均电压偏差仅为23.514 7 pu,由此证明该模型可以在花费最低成本的前提下实现高效、精准的调度。     

Environmental/economic power dispatch with wind power

Economic environmental dispatch (EED) is a significant optimization problem in electric power system. With more wide spread use of wind power, it is necessary to include wind energy conversion system (WECS) in the EED problem. This paper presents a model to solve the EED problem incorporating wind power. In addition to the classic EED factors, the factors accounting for overestimation and underestimation of available wind power in both economic and environmental aspects are also considered. In order to obtain some quantitative results, the uncertain characteristic of available wind power and the performance of WECS are determined on the basis of the statistical characteristic of wind speed. The optimization problem is numerically solved by a scenario involving two conventional generators and two wind-powered generators. The results demonstrate that the allocation of system generation capacity may be influenced by multipliers related to the cost for overestimation and underestimation of available wind power, and by the multiplier related to the emissions for underestimation of available wind power. Nevertheless, the multiplier related to the emissions for overestimation of available wind power has little impact on the allocation. Taking account of economic factors, environmental factors and impacts of wind power penetration, the proposed EED model is beneficial to finding the right balance between radical and conservative strategy for wind power development.     

计及风电消纳的源-荷-储环保经济型调度策略

为减少电力行业造成的环境污染、提升风电消纳比例,文章建立了考虑电力行业污染的电力系统日前调度模型。首先,依据热电联产机组及火电机组的燃料成本计算SO2,NOx,CO2排放量,并对其直接释放征收排污费用。然后,建立以总成本最低为目标的调度模型,综合考虑储能、储热装置的运行成本和投资成本、需求响应的激励成本以及弃风惩罚。最后,在保证系统安全、可靠基础上,通过遗传算法优化各个单元的有功功率。仿真结果表明,与不考虑环境成本的源荷储调度模型相比,CO2,SO2和NOx排放量分别减少14 944.07,48.85和42.54 kg,风电消纳比例提升10.60%。     

考虑相关性的含风电电力系统日前灵活性调度方法

含风电电力系统的传统调度侧重于时段内功率平衡,而忽略了相邻调度时段间的功率波动,因此造成大量弃风,文章针对该问题提出了灵活性调度方法。首先,将风电场依据相关性分组,采用通用生成函数方法建立由风源风速预测信息到每组风电场总出力的爬坡状态概率分布,结合由预测序列建立的负荷爬坡概率分布得到系统净负荷爬坡概率,引入风险价值理论得到系统上下灵活性需求;其次,根据所建立的常规机组和抽水蓄能电站灵活性调节模型,以运行成本与灵活性服务费用之和最小为目标,考虑灵活性需求约束与网络安全约束,提出了一种含风电电力系统灵活性优化调度模型;最后,通过改造的IEEE-118测试系统验证了文章所提出方法的正确性与有效性。     

直驱式永磁同步风力发电系统的整合模型与仿真

直驱式永磁同步发电机组具有控制回路少、控制简单的优点,在风力发电系统中得到越来越广泛的应用。文章针对直驱式永磁同步风力发电系统的结构、运行特性及功率传输特点,列写出各个模块的电压方程及状态方程,进而建立其整合模型;使用MATLAB进行仿真,验证了该模型的正确性及可靠性,对风电系统的控制策略研究提供了有效帮助。     

考虑风电消纳能力的含风电场电力系统多目标优化调度研究

针对含风电场的电力系统调度中存在的风电消纳问题,提出一种基于第二代非劣支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)的多目标优化调度方法。为使电力系统在消纳尽可能多的风电同时,兼顾经济性、安全性和环保性,分别以风电消纳、发电成本和污染物排放量为目标建立了含风电场电力系统双目标及三目标调度模型,采用NSGA-II进行优化求解,并详细分析了不同目标组合策略下电力负荷、机组组合和优化目标对风电消纳的影响程度,同时引入伪权向量法为决策者提供非劣解信息,辅助决策者完成优化调度。分析结果表明,该方法有助于评估机组组合、目标组合等因素对电力系统优化调度的影响程度,对合理提高含风电场电力系统的风电消纳能力有一定的指导意义。     

一种适用于微电网的新型风电调度策略

微电网对风电功率波动较为敏感,适当的调度策略有助于微电网充分接纳风能。文章提出了一种适用于微电网的新型风电调度策略:通过模拟退火算法初步算出每一"时间窗口"的输出功率参考值,随后考虑输出容量可信度对曲线进行一定的修正,同时根据历史数据引入奖罚制度对曲线进行优化。采用该调度策略,有助于减少不可精确预测的风电波动对微电网的影响,提高风电的容量可信度,减少弃风。     

风电场并网对电力系统的影响分析

风电场输出功事的间歇性和波动性,给系统的电能质量、稳定运行等造成了严重的影响,成为制约风电场发展的重要因素.从风力发电的特点入手,分析了风电场并网对系统正常运行造成的影响,提出了一些相应的改善措施.     

Output power dispatch control for a wind farm in a small power system

Nowadays, a wind turbine generator (WTG) is required to provide control capabilities as the output power of WTG fluctuates. Under this scenario, this paper proposes an output power control method of a wind farm (WF) connected to a small power system using pitch angle control. In this control approach, the WF output power control is achieved by two control levels: central and local. In the central control, the WF output power command is determined by considering the frequency deviations and wind speeds using a fuzzy function. Then, the local output power commands for each of the WTGs are based on the proposed dispatch control. In the proposed dispatch control, the output commands of each WTG are determined by considering wind conditions for each of the WTGs. The simulation results by using an actual detailed model for the wind power system show the effectiveness of the proposed method. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于分时充电电价的电动汽车消纳风电的机组调度优化模型

随着风电的大规模入网,其间隙性和随机性导致弃风现象严重,电动汽车的快速发展为风电消纳提供了新途径。文章以风电消纳最多、负荷方差最小和火电机组发电成本最低为目标函数,综合考虑电力系统的功率供需平衡、火电机组和风电出力等约束条件,建立了基于分时充电电价的电动汽车消纳风电的机组调度优化模型。根据电动汽车负荷对充电电价的响应,得出电动汽车的充电负荷,进而得到电力系统总负荷,以此为基础采用分步优化的方法对模型进行求解。首先以负荷方差最小和风电消纳最多为目标,通过多目标遗传算法NSGA-II对风电出力进行优化;然后以火电机组的发电成本最低为目标对火电机组的出力进行优化,达成风火机组的联动调度。算例结果表明,对电动汽车实行分时充电电价能够提升风电的消纳能力,平滑负荷曲线,降低火电机组的发电成本。     

Wind plant integration [wind power plants]

This paper discusses the key issues that confront power system planners and operators when integrating wind power plants into the electric power system. A key question is how the variations in wind plant outputs affect the operation of the power system on a daily basis and what the associated costs are. These costs are lower than initially expected by some utility engineers. The main reason for this is that wind tends to behave more like negative load than traditional firm-block generation, and the power system has been designed to handle significant load variations on a routine basis. This paper summarizes the key results of wind integration studies conducted to date and provides insights from individual studies. The studies present simulations of system operations that employ well-established production-costing and unit-commitment computational tools.