新能源采用MGP并网的小干扰稳定分析

新能源以日益增高的比例接入电网将带来惯性和阻尼不足的问题,影响新能源电力系统的稳定运行。本文就该问题提出一种基于同步电机的解决思路,即电机对(motor-generator pair,MGP)系统。介绍了新能源采用MGP系统并网的结构和应用场景;建立了基于电机经典模型的小干扰状态方程,通过变换使该方程具有和传统发电机方程相似的形式,更加直观的考察了MGP的惯性和阻尼水平;在此基础上进一步推导了励磁电压恒定时的小干扰状态方程,解释了MGP的阻尼来源。最后,在三机九节点系统中采用模态分析法,对风电在不同渗透率下采用MGP系统并网前后的系统功角振荡模态进行对比分析。结果表明,MGP系统能够为高比例新能源电网提供充足的惯性、阻尼振荡和隔离风电对小干扰稳定的不利影响。     

含风电和光伏发电的综合能源系统的低频振荡

综合能源系统通过综合利用风电和光伏发电,提升间歇性能源发电的能力和效率,可实现多种能源合理高效利用,然而,随着新能源渗透率的不断提高,其间歇性、随机性和不确定性的特点为电力系统稳定性带来新的挑战。在此背景下,针对含风电和光伏发电的综合能源系统,研究其对电力系统稳定性的影响。基于完整的风力和光伏发电系统的数学模型及控制结构图,采用特征根分析和时域仿真法,分别研究了不同风电和光伏消纳工况对电力系统低频振荡特性的影响,包括风光单独接入、不同的风光并网接入点、不同的风光互补容量配比等。以IEEE 4机2区电力系统为例对所提方法进行说明并验证有效性,仿真结果表明:不同风光接入点和容量配比,对电力系统低频振荡特性的影响程度有明显区别。     

电网风电接入能力分析

随着风力发电规模的不断增大,风电并网对电网的电能质量和安全稳定运行造成的影响越来越不容忽视。因此,准确的计算电网风电接入能力是确保风电场并网后整个电网安全可靠运行的前提。根据山东电网风电接入工程的实际需要,我们开发并研究了风电并网仿真与分析系统。该系统基于PSS／E电力系统仿真软件,利用python语言进行二次开发,完成了电网风电接入能力的仿真计算,并对地区电网中风电功率波动特性进行研究,从而为大规模风电并网提供了一套可靠的分析工具。     

关于新能源电厂并网安全管理及消纳的探讨

随着生物质、垃圾、光伏、风电等新能源发电厂的大量并入电网,襄阳供电公司秉承国网公司四个服务之“服务发电企业”的宗旨．切实维护新能源并网发电厂及电网各方合法权益,根据相关法律、法规、政策,制定了一系列工作流程、细则及管理规范,从新能源电厂机组接入审查、并网调试、并网试运行到并网商业化运行,严格执行流程规范,确保新能源发电厂并入电网安全运行。同时从强化与新能源并网电厂的沟通联系、加强设备巡视维护与计划检修力度、跟踪新能源电厂的燃料管理、做好发电负荷计划调配等多方面管理,确保完全消纳新能源并网发电厂的发电量,确保新能源并网发电厂、电网安全稳定运行,实现了电网和新能源并网电厂的双赢。     

双馈风电机组电力系统低频振荡阻尼特性

由于风力发电机组没有功角,采用数学模型方法分析含风电场的电力系统的低频振荡可能会产生一定的误差,提出基于实测信号的随机子空间算法对大规模双馈风机并网后的系统阻尼特性进行了分析.以含完整双馈发电机组动态模型的电力系统为例,分析了含双馈风电机组的电力系统阻尼特性.分析结果表明,随着风电接入容量的增加,阻尼比并非单调变化,而是存在一个最佳风电接入容量;含双馈风机组的电力系统由于装设了高响应速率的电力电子器件——换流器,有利于系统的小干扰稳定;风电场的阻尼特性与风电场接入位置和故障点之间的电气距离有紧密联系.     

分布式风力发电对综合负荷特性的影响

分布式风力发电系统的并网运行,改变了所接入配电网的负荷构成和特性.随着风电渗透率的逐渐增加,这种影响将日益明显.以数字仿真实验为基本手段,利用Matlab/Simpowersystem工具平台搭建IEEE-14节点配电网络,分析研究分布式风力发电的不同接入容量和并网位置对配电网综合负荷特性的影响,构建"特征差异度"评价指标以定量评估其影响程度.     

含大型风电场系统暂态电压稳定性分析

目前,静态电压稳定和暂态功角稳定的机理研究和分析方法已取得很大进展,然而对暂态电压稳定性的研究不够充分,有关暂态电压崩溃的机理、模型和稳定指标的研究尚待深入。为了探讨大型风电场接入电网后在电网受到短时大扰动后的暂态电压稳定性以及故障期间如何保持风电场并网运行并对系统暂态电压稳定提供动态支持,基于双馈风机建立了风电机组的暂态数学模型,分析了含风电场地区电网暂态电压失稳的机理,建立了暂态电压稳定指标和风电机组的综合控制模型,对比分析了不同风电接入容量、不同故障位置以及不同阵风强度下系统节点的暂态电压稳定性。通过改进风电机组的控制模型建立了具有暂态电压支持能力的快速桨距角控制和转子侧变频器控制协调控制模型以改善电网故障期间风电场地区的暂态电压稳定性。最后,通过仿真分析了大型风电场接入电网后系统发生大扰动期间风电机组特性对电网暂态电压稳定性的影响,验证了改进的控制模型对提高风电场地区暂态电压稳定性的有效性。     

主动配电网分布式电源并网和需求侧管理规划

针对长岛县规划发展海上风电以及对配电网进行改造的实际情况,本文提出考虑分布式能源并网和需求侧主动管理的综合规划方案。以年综合费用最小为目标函数,计及各种电气约束条件,建立风能并网的分布式能源和需求侧管理综合规划模型,并采用多场景技术和进化策略算法,对综合规划模型进行求解。同时,以修改后的长岛县30节点配电网系统为例,对规划模型进行仿真验证,并对不同规划方案进行经济性和可靠性分析。分析结果表明,得到的综合规划方案既能实现年综合费用最优,也符合该地区配电网安全稳定要求。该研究为长岛主动配电网分布式能源规划和建立需求侧管理机制提供了理论指导。     

基于DIgSILENT的双馈风机低电压穿越特性分析

多次发生的大规模风电机组相继脱网事故严重影响集群风电并网消纳和电网安全. 当电力系统电压出现跌落时,大容量风电场的切出会影响系统运行的稳定性,这就要求风电机组具备低电压穿越能力,以保证系统出现电压跌落时风电机组不间断并网运行. 为研究风电机组与系统的交互影响,探讨了双馈风电机组撬棒保护电阻取值、投切控制策略,并分析了低电压情况下双馈风电机组DFIG的保护控制措施与系统动态特性之间的联系. 在DIgSILENT中搭建双馈风电场分析撬棒阻值不同对风机实现低电压穿越的影响,并研究了不同故障情况下双馈风机低电压穿越特性. 本文的研究结果可以为风电机组的并网运行和电网的稳定运行提供参考.     

风电场并网系统的电压稳定性分析及改善措施

针对风电场并网带来的电压稳定性问题,以双馈风电机组为研究对象,根据双馈风电机组的运行特性,对风电机组的静态电压稳定和暂态电压稳定进行了理论分析,在Matlab/Simulink中建立了双馈风电场并网系统和静止无功补偿器模型,通过绘制双馈风电机组的P-V曲线,研究随着风电场出力的增加,电网静态电压稳定性的变化情况,并通过仿真验证了静止无功补偿器对于改善风电场并网系统的静态电压稳定性和暂态稳定性的作用.     

电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用

电力电子技术作为可再生能源发电的关键技术，直接关系到可再生能源发电技术的发展．首先对太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池发电及混合能源可再生能源发电系统进行了简述．并对逆变器及并网控制技术、太阳能充电控制器、变速恒频风力发电系统、燃料电池功率调节系统及可再生能源发电系统中的谐波抑制技术等电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用和发展趋势进行了详细的综述，为再生能源发电系统中的电力电子技术研究提供了有价值的参考．     

含多种可再生能源和冷储能装置的冷电联供系统经济优化调度模型研究

基于能源互联网理念的提出和可再生能源的快速发展,计及储能装置的运行特性,考虑冷电联供的经济性,兼顾系统的环保性和节能性,以综合成本为目标,搭建了含风电、光电等多种可再生能源和冷储能装置的冷电联供系统优化调度模型。基于对冷负荷需求和风电、光电出力的日前预测,采用自适应布谷鸟算法求解模型,得到不同运行方案下各机组的最佳调度方案。通过算例仿真发现,含有多种可再生能源和冷储能装置的冷电联供系统可以充分发挥可再生能源发电特有的经济、环保优势,减少了一次能源的消耗。仿真结果验证了模型的有效性。     

计及电转气技术的一种区域综合能源优化方法

随着可再生能源的大量开发,可再生能源的不稳定与电网建设的滞后等问题导致了严重的弃风弃光现象,造成了大量资源浪费,带来了较为严重的经济损失。能源互联网的提出可有效解决大规模可再生能源的消纳问题,提高新能源利用率。在此背景下,文章提出以日前24 h区域经济效益最优为目标的区域综合能源优化模型,该模型引入电转气技术,并考虑目标区域的风电与负荷特性,将在满足区域电负荷后的富余风电转化为易存储的天然气,再将天然气卖给区域用户,若在满足区域气负荷的情况下还有富余气量,则将富余天然气转卖给燃气公司通过燃气管道送给用户,进而实现日前24 h区域经济效益最优。最后,仿真实验验证了电转气技术的消纳风电潜力及其可以带来的可观经济效益。     

浅谈我国风力发电的现状和前景

风力发电作为一种清洁的可再生能源的发电方式已日益受到我国政府的重视。本文主要介绍了国内风力发电的现状、阐述了风力发电发展的特点、分析了存在的问题以及风电的发展前景。     

低压直流配电系统保护研究综述

随着可再生能源利用率的提高和电力电子技术的发展,直流配电网由于具有分布式能源、储能和直流负载接纳能力好、控制灵活等特点得到广泛应用。但是系统侧的雷击、短路故障、可再生能源供应的间歇性等因素,可能造成电网电流快速变化和电压暂态,而且直流配电网电气距离短,电源和负载种类繁多,所需的故障识别和保护时间比交流保护短的多,这些都极大地影响继电保护装置的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,危及系统的安全和稳定运行。因此,实现可再生能源接入的直流配电网的故障保护是推进新能源应用可持续发展亟需解决的问题。鉴于此,围绕低压直流配电保护的研究,从保护分区、保护装置、故障定位、故障识别与保护四个方面概述了直流配电系统保护技术研究的发展现状,最后对低压直流配电系统保护技术研究做出了展望。     

主要可再生能源及其分布式系统的构建

分布式能源系统是一种新型的能源供给方式,是智能电网建设的一个重要组成部分．可再生分布式能源系统主要由太阳能发电、风力发电和常规能源天然气驱动的内燃机、燃料电池等发电设备组成．在分析太阳能、风力发电特性的基础上,研究了不同类型建筑物导入可再生分布式能源系统的可行性．     

基于量子算法的电热系统双层优化模型

为了减少弃风弃光等问题并提高能源利用率,提出了一种基于实数量子算法的电热联合系统双层优化模型.利用电力市场中动态电价方式,根据风电日前预测值和电/热负荷预测值,通过电价补偿引导热电联产系统和热泵的行为.采用KKT条件将双层模型转化成单层问题后,提出了一种基于实数量子算法的求解方式,并以6节点电力系统和8节点热力联合系统进行仿真分析.仿真结果表明,所提出方法能有效减少弃风,同时提高电力系统的收益.     

风力/太阳能发电的发展现状和展望

风能和太阳能是资源丰富的可再生能源,发展风能和太阳能发电是改善能源结构、减少环境污染和保护生态环境的重要举措.阐述了国内外风力发电和太阳能发电的发展现状及趋势,针对风能和太阳能间歇性的特点,提出利用风能和太阳能互补发电,并介绍国内外相关研究现状.     

山西各地区风光资源互补性研究

风光资源是可再生能源,研究其互补性对于风光互补发电系统研究有着重要的意义,但是二者在时间和空间上受气象条件影响较大。以山西省11市（县）一年各月平均风速实际数据分别对这11个地区风能资源储能情况进行分析,并结合气象学模型对这些地区水平面太阳辐射总量及最佳倾角进行理论计算,得到最佳倾角倾斜面上太阳辐射总量。然后将这些地区各月最佳倾角下倾斜面上太阳辐射总量与风能储能做互补性分析,并以山西清徐为例对风光互补发电系统进行了优化匹配分析。通过分析各地区风光资源在时间上的互补性和互补系统优化匹配设计,为山西地区风光互补发电系统开发利用提供了重要的理论依据。