风电机组集群协同电压控制方法

大规模风电并网后,为维持并网点电压稳定,需要实时调节每个风电机组的无功输出功率。传统集中式方法系统维度高,而分散式方法收敛速度慢。文章提出一种面向并网点电压稳定的风电机组集群协同控制方法。首先,在每个风电机组子集群中设置边缘计算装置,负责更新子集群内机组的无功输出功率以及对子集群内控制模型的降阶;然后,云端控制中心以并网点电压波动最小化为目标,更新每个子集的总无功功率输出参考值,同时更新过程考虑了信息交互过程中通信延时的影响;最后,仿真结果表明,与传统方法相比,所提方法的发电机组无功功率响应速度得到了大幅度提升。     

恒速风电机组对电网暂态电压稳定性的影响

基于恒速风电机组的结构,给出风电机组各部分的数学模型,利用仿真软件DIgSILENT/PowerFactory建立恒速风电机组的动态模型,并利用该模型在WSCC 3机9节点算例中仿真恒速风电机组并网运行时因风速变化引起的电网电压波动,通过极限切除时间分析恒速风电机组并网对电网暂态电压稳定性的影响,并与接入相同容量的同步机组进行比较。结果表明,恒速风电机组的接入降低了电网的暂态电压稳定性,且接入恒速风电机组装机容量越大,电网的暂态电压稳定性越差。由此提出改善恒速风电机组并网后电网暂态电压稳定性的建议。     

基于grcForest模型的风电并网系统暂态电压稳定评估

针对现阶段机器学习在风电并网系统暂态电压稳定评估的快速性、准确性方面存在的不足,提出了一种基于grcForest模型的风电并网系统暂态电压稳定评估方法。首先针对输入特征数目随着级联森林层数的增加可能出现的梯度增长或梯度减少的问题,采用残差网络对其进行优化,保证了层数增加后的模型依旧能保持最初的学习能力;其次分析风电并网系统暂态电压的关键影响因素,结合暂态故障构建输入特征;再通过评估模型离线训练,完成模型的参数设置和性能优化;最后把构建完成的输入特征应用于grcForest风电并网系统暂态电压稳定评估模型,结合数据对模型进行评估验证。IEEE10机39节点系统的仿真分析验证了该方法的快速性和准确性。     

考虑海上风电接入的电网侧无功补偿策略

考虑大规模海上风电并网后的电压稳定性问题,以电力系统网络等值为基础,计算系统的电压稳定指标,基于各可调节节点对危险节点的灵敏度指标给出电压无功补偿策略。该控制策略的制定分成3个步骤：首先,根据电压稳定指标辨识危险节点;其次,计算可调节节点对危险节点电压稳定性的灵敏度,并以此甄别进行补偿的电源节点;最后,根据各节点的灵敏度指标分配各节点无功补偿量。在IEEE-14节点算例下的仿真结果表明,所提补偿策略能够有效改善海上风电接入后的局部电网电压稳定性。     

我国风电产业进入稳定发展时期

一概况 近两年来,我国风电这匹高速奔腾的烈马终于放缓了脚步,我国风电场新增装机容量的增长速度逐年减慢。2011年,新增安装风电机组（台湾未计入）11409台,装机容量17630．9MW,与2010年新增机组12904台、新增装机容量18928MW相比,新增装机容量首次出现负增长,增长率为-7．36％。     

风电并网后系统电压稳定薄弱节点研究

基于连续潮流分析方法,利用提出的节点电压灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定问题。通过含有变速恒频机组的风电场并网的简化模型算例进行了仿真研究,结果表明,在电压稳定极限点附近,风电功率注入使得风电场及其附近节点是电压不稳定的关键区域,模态分析得到的结果验证了该方法的有效性。     

双馈风电机组接入地区电网后的电压稳定分析

利用PSASP软件的UPI接口程序模块．在PSASP中建立了双馈风电机组模型,以两个实际的地区电网为例,研究双馈风电机组接入地区电网后对电网电压的影响,结果表明：双馈风电机组提高了地区电网的静态电压水平：双馈风电机组在故障后能够减少系统所需的无功储备,从而有利于地区电网的电压稳定;风速的波动对地区电网的电压有影响,但一般不会影响其暂态稳定性。     

考虑系统频率稳定需求的风电机组调频参数评估

随着风电渗透率提高,电力系统将面临一次调频能力不足的问题,为降低风电大规模并网对系统频率安全的影响,风电机组通过主动控制方式参与系统一次调频,随着风电渗透率的逐步提高,频率响应模式和调频参数的设置将更加复杂。研究基于风电机组的综合惯性控制,结合传统电力系统刚性集结模型,得出考虑风电机组参与一次调频的系统频率响应模型,并推导系统频率安全指标评价公式,通过仿真验证其有效性,从而在满足风电机组高渗透率系统频率稳定的前提下,确定不同风电渗透率下的风电机组调频参数最小临界值,为实际工程中的参数整定提供依据。     

基于液压传动系统的风电并网静态电压稳定问题研究

风电并网的电压稳定性问题是一直制约风电产业进一步发展的瓶颈。基于液压传动系统的风电系统,利用液压传动系统具有的输出稳定,轻便灵活等特点,有效地解决了风电发展的瓶颈问题。通过对基于液压传动系统的风电系统进行建模,考虑基于液压传动系统风力发电机组的液压系统的工作特性,仿真研究风速变化下基于液压传动系统的风力发电机输出功率的稳定性。并且在考虑异步发电机的工作特性基础上,采用改进的连续潮流算法来分析基于液压传动系统的风电并网电压静态稳定性。     

论江西电网电压稳定问题及措施

从维持电力系统电压稳定条件及稳定破坏的原理出发,分析江西电网存在的电压稳定问题,提出相应防范措施.     

考虑无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法研究

随着送端电网中大规模可再生能源发电容量的增加,在一定程度上导致外送系统无功支撑容量不足,使得系统电压出现波动。另外,无功功率不能在传输网络中长距离有效传输,增加了受端电网的无功平衡控制的难度。文章针对大规模外送系统中的受端电压波动所导致受端电网电压稳定性降低的问题,提出了一种基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法。首先,对系统无功裕度以及电压稳定性进行分析,得到系统静态电压稳定极限与无功需求容量的关系;然后,通过分析受端电网各节点无功需求特性,在能够允许受端电网电压最大波动的条件下,进行系统无功裕度的确定;再通过机器学习算法进行无功裕度控制,达到系统电压稳定控制的结果。通过仿真验证表明,采用文章所提出的基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法,能够精确地得到受端系统电压稳定工况,实现系统电压的稳定控制。     

考虑电压稳定约束的电力系统无功规划

提出一种考虑电网静态电压稳定约束的无功规划模型,采用基于预测-校正的原对偶内点算法进行求解,使系统在配置最小无功补偿容量的条件下满足安全裕度要求,并在多个IEEE标准系统和国内某个大型电网上验证了所提规划方案的合理性。结果表明,该方法具有较好的计算速度和收敛性。     

Reactive power management and control of distant large-scale grid-connected offshore wind power farms

Reactive power management and control of distant large-scale offshore wind power farms connected to the grid through high-voltage alternating current (HVAC) transmission cable are presented in this paper. The choice of the transmission option is based on the capacity of the considered wind farm (WF) and the distance to the onshore grid connection point. The WF is made up of identical doubly-fed induction generators (DFIGs). Modelling and improved analysis of the effective reactive power capability of DFIGs as affected by various operational constraints are provided. In addition, modelling and analysis of the reactive power demands, balance, and control are presented. The minimum capacity and reactive power settings for reactive power compensation required for the system are determined. Possibility of unity power factor operation suggested by the German electricity association (VDEW) is investigated. A summary of the main outcomes of the work presented in this paper is provided in the conclusions section.     

电网故障条件下风储联合系统无功自适应控制

针对电网三相对称故障条件下风电场电压不稳定的问题,文章提出了一种基于神经元的风储联合系统无功功率自适应控制策略,该策略以风储联合系统公共耦合点(Point of Common Coupling,PCC)的电压和电流为控制器的输入,采用Hebb学习算法作为自适应律,以获得准确的无功补偿。通过动态调整控制器的参数,使储能系统协调风电达到自适应输出无功功率的效果,提高系统在电网故障下的电压稳定性和风电故障穿越能力。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了该控制策略的有效性和正确性,与常规PI控制策略相比,文章所提出的控制策略可使风储系统迅速提供无功功率,PCC点的电压得到明显上升。     

风电场的稳定问题

介绍了大型风电场的并网技术;指出了依据风电场的容量大小,其接入电网的电压等级也有所不同;在对风电系统的稳定性进行定位的基础上,通过对国内外包含风电场的电力系统的研究成果的对比分析,展现了不同类型的风电机组在电力系统暂态过程中的行为特性,为从事风电研究的科技工作者提供参考.     

基于风电机组无功裕度预测的风电场无功分层控制策略

针对风电电压波动的问题,文章基于风电机组无功裕度预测,提出了一种风电场无功分层控制策略.该策略首先以并网点电压偏差和线路有功损耗最小为目标,使用二次规划算法在线实时求解最优并网电压,进而求解风电场无功参考值;其次,采用EWT-LSSVM预测算法进行风电功率预测,并提出预测功率校正方法实时修正预测功率,精确求解风电机组的...     

Reactive power capability of a wind turbine with doubly fed induction generator

The aim of the work is to derive a steady state PQ‐diagram for a variable speed wind turbine equipped with a Doubly Fed Induction Generator. Firstly, the dependency between optimal rotor speed and wind speed is presented. Secondly, the limitations in reactive power production, caused by the rotor current, the rotor voltage and the stator current are derived. Thirdly, the influence of switching from Δ to Y coupling of the stator is investigated. Finally, a complete PQ diagram for a wind turbine is plotted. It is concluded that the limiting factor regarding reactive power production will typically be the rotor current limit, and that the limit for reactive power absorption will be the stator current limit. Further, it is concluded that the rotor voltage will only have a limiting effect at high positive and negative slips, but near the limitation, the reactive power capability is very sensitive to small changes in the slip. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Field tests of wind turbines submitted to real voltage dips under the new Spanish grid code requirements

This paper adds the new Spanish grid code to the previously published works about the comparison of international regulations for connection of wind turbines to the network. All the electrical magnitudes—currents and active and reactive power—regulated in the Spanish grid code are studied when the wind turbines are submitted to real voltage dips. Because grid codes and, specifically, the Spanish grid code do not fix the reactive power definition to be applied, four definitions commonly used have also been studied. Taking advantage of the voltage dips field tests carried out to the Gamesa G80 wind turbines, the results obtained for two representative voltage dip tests are presented: a three‐phase and a phase‐to‐phase voltage dip. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

风电机组并网过程对电网的影响

论述了风电机组并网过程对电网电压造成的影响,对变速恒频风电机组和定桨失速风电机组的并网特性做了分析,提出在弱电网条件下在风电场安装静止无功补偿器的必要性。     

用于风电场并网中无功电压调节的UPFC仿真分析

以笼式异步电机为基础的风力发电机组并网运行时需要吸收大量无功功率,如果不能提供充分的无功补偿,会导致风电场电压跌落,部分风机脱离,系统无法正常运行。而统一潮流控制器（UPFC）具有控制线路潮流,提高电网稳定的作用,可以应用于风电并网之中。针对上述问题,在某一风场内的变风速条件下,用软件MATLAB/simu link建立基于恒速恒频异步发电机的风电机组并网模型并仿真,通过分析仿真结果,对比应用UPFC进行无功补偿前后风电场及电网的运行状态变化,证明UPFC可以调节带有风电场的系统无功功率和电压,维持电网稳定运行。