基于遗传算法的风电场最优接入容量问题研究

针对大规模风电场并网运行会引起接入系统节点电压越限、影响系统电压稳定性的问题,提出了采用遗传算法对系统稳态运行进行优化分析,并结合典型风速扰动和故障方式校验系统暂态稳定性的方法,确定风电场的最优接入容量。以某实际含风电场的电力系统为例,对所提方法的可行性和有效性进行验证,结果表明按照所提方法确定的风电场最优容量接入系统,稳态运行时可保证系统各节点电压合格,且风电场升压站母线电压和并网点电压接近额定电压,减小了风电并网对系统电压稳定性的影响;系统经历暂态过程时,可保证系统和风电场均稳定。     

风电场接入电力系统研究的新进展

近年来,由于国家政策的促进,我国风资源丰富地区的风电穿透功率迅速增长。截至2006年底,我国的风电总装机容量达到2 589 MW,年增长率高达105.5%。由于装机容量较大的风电场一般接入220 kV输电网,风电场接入后对电网的影响范围更大了。在中国,风资源丰富地区一般都远离负荷中心,电网结构也比较弱,因此,大规模风电接入电网后出现了输电线路过载、电压水平降低、系统暂态稳定性改变等问题。另外,电力系统的调度和运行也受到风电间歇性的影响,需要电力系统备用来补偿风电的波动。本文主要研究风电场接入对电网带来的各方面影响,阐述了风电场接入电力系统研究的新进展、研究方法及相关结论,最后给出了解决相关问题的技术方案。     

基于Matlab与遗传算法的风电容量

搭建了含励磁和调频系统的同步发电机以及随风速变化的异步发电机系统的数学模型和仿真模块,以新疆布尔津风电-水电互补网络为实例,对系统在风电容量渐增、突增两种情况下的动态稳定性进行了仿真,并将仿真结果与系统的实测运行情况进行了对比分析.仿真结果说明,系统逐步投入所有风电机组,系统稳定;若同时投入所有风电机组,系统失稳;仿真结果与实际运行情况基本吻合;从遗传算法的角度建立了求解风电容量的数学模型,编程计算了系统风电容量的最佳配置,计算结果表明当风电容量占系统总容量比例超过15.23%时,风-水电互补系统稳定性破坏,该结果从仿真分析得到了验证.     

风电场无功补偿分析研究

风力发电在我国得到了快速发展,风机在电网中所占比例不断增大,对电网的安全和稳定运行带来很大的影响。文章针对风电场的实际情况和特点,搭建了风电场仿真模型,模拟风机不同有功和无功出力以及不同馈线类型和长度等情况下,风电场无功损耗和电压情况,以及固定补偿装置的无功调节配合能力。说明利用风机发出的无功功率可以减小汇集站内无功补偿装置的容量,基本实现无功平衡,提高电压稳定性。     

仰天湖风电场接入系统方案研究

仰天湖风电场是湖南省第1座示范性风电场,位于郴州市北湖区西南的方向,计划于2008年初建成投产。研究表明,该风电场送电蓉城220kV变供电区、并通过1回110kV线路接入系统是适宜的。     

基于Power World的风电最优接入方案研究

为研究风电接入后对系统电压稳定的影响,提出了基于U-Q灵敏度法和静态安全分析的风电最佳接入方案研究方法。通过采用所提出的方法,采用Power World软件,制定出基于U-Q灵敏度法和静态安全分析方法的风电接入点选择方案具体步骤,最终得出最优方案。通过比选方案,分别从电压稳定性与静态安全性2个方面验证方案的可行性。仿真验证结果表明,制定出的改善含风电场的系统电压稳定性策略方案可行有效。通过从风电规划的接入方式优化上改善含风电场的系统电压稳定性的同时,也在一定水平上提高了系统的静态安全性。     

风电场集中接入对地区电网电压稳定性影响研究

针对吉林省电网的实际运行状况,利用德国开发的电力系统综合分析软件DIgSILENT/PowerFactory,搭建吉林省电网及各风电场模型,通过仿真计算,分析了风电场集中接入对地区电网电压稳定性的影响.结果表明,风电集中接入会造成电网中部分节点电压波动,必须进行无功补偿;风电场送出线路发生三相短路故障后,保护装置动作,...     

兼顾接入地区无功需求的风电场无功控制策略

越来越多的风电并入电网后,对接入地区的电压影响也越来越大,为此,系统要求风电场能够对接入地区提供电压/无功支撑。文中提出了一种兼顾风电接入地区电压/无功需求的风电场无功控制方法。该方法以接入变电站低压侧电压作为控制电压,将风电场无功控制区分为正常控制区、异常控制区、紧急控制区和脱网控制区,并给出3种控制模式,即异常控制模式、紧急控制模式和故障控制模式。利用某一时段的控制电压平均值作为选择无功控制区的依据,并综合相邻2个时段的平均控制电压差值和接入变电站与风电场之间的通信情况选择无功控制模式。实际系统算例分析结果表明:所提出的方法能够合理调整风电场的输出无功功率,在很少的控制周期内将控制电压调整到合格范围,使一个测量周期内的平均电压合格,有效地为风电接入地区提供无功支持。     

风电场接入电力系统容量的研究

为了确定给定电网允许接入的风电场最大装机容量,提出应用稳态分析和暂态校验相结合的方法.在稳态分析中对风电场的处理采用根据风速确定有功,根据有功和节点电压初值确定无功的方法,能够准确反映风电机组的无功电压特性;在暂态校验中考虑了阵风、渐变风及系统故障方式的影响,确定能使系统保持暂态稳定的风电场容量;对实际电力系统的仿真计算结果表明,利用所提方法确定的风电场最大接入电力系统容量,可以保证风电场自身及系统运行的稳定性.     

调峰约束下电网接纳风电能力的研究

针对我国目前风电大规模装机与电网现有接纳能力之间的矛盾,对电网调峰能力以及调峰能力对于风电接纳的影响作了具体分析。并结合一个区域电网的实例,采用遗传算法定量计算了在电网调峰能力约束下的风电接纳水平,以及风电接纳水平对电网运行成本的影响。     

Identifying the optimum wind capacity for a power system with interconnection lines

This paper presents a general framework for identifying the optimum wind capacity to be integrated in a power system with interconnection lines. Wind generation is treated as negative demand, together with the load demand, which must be covered by the conventional power generation and the energy interchange with neighboring systems. Under the presumption that the time-varying wind and load together with the trading price with neighboring systems could be statistically modeled by specified probability distributions, a chance constrained programming (CCP) model is formulated to address the wind capacity planning problem. The objective is to maximize the yearly net profit of the entire power system subject to the operational constraints and the reliability requirement. Wind power curtailment and load shedding are allowed to improve the system flexibility but incur penalty costs. The optimization problem is solved using a hybrid intelligence algorithm incorporating Monte Carlo simulations, a neural network and a genetic algorithm. The feasibility of the proposed approach is verified by a case study on a given power system.     

基于改进遗传算法的海上风电场无功优化

针对海上风电场运行时大量无功传输引起电网质量不佳、有功损耗增加等问题,基于改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法,以补偿容量最少和负荷节点电压偏差最小为目标,提出海上风电场无功多目标优化方案,在Matlab中进行算例分析,结果验证了改进的遗传算法对海上风场无功优化的有效性。     

基于风电不确定性的电力系统备用容量获取

针对风电功率预测的不确定性对电力系统备用容量的影响,建立了基于风电不确定性的备用容量获取模型。首先利用场景法模拟生成风电功率、负荷及常规机组的不确定性模型,进而对生成场景进行概率统计得出系统差额概率密度函数,得出系统电量不足期望(EENS)和风能浪费风险(EWWR)指标,并通过EENS和EWWR指标及备用容量成本从系统可靠性和经济性两方面折中进行系统正、负备用容量的确定。最后通过10机系统仿真,验证了该方法在满足可靠性前提下有效地减少了备用成本和弃风量。     

利用负荷需求响应提高大规模风电并网能力

提出利用负荷需求响应提高大规模风电并网能力的多目标优化方法。该方法按照负荷需求响应的特点,将响应负荷分为可中断负荷和用电激励负荷2个部分,并定义两者对等效负荷数据的概率密度函数和调峰容量的影响。通过量化需求响应与系统收益及调峰容量之间的比例关系,提出收益优化目标函数和调峰容量目标优化函数,利用模糊优化方法对多目标优化函数进行求解。以陕甘宁青夏季的等效负荷数据为例,对该算法进行验证,结果显示在更广的范围内配置风电时,利用负荷需求响应可有效提高电网调峰能力,扩大风电并网规模并提高系统的经济效益,为调度规划决策人员提供理论依据。     

基于遗传算法的分布式发电系统无功优化控制策略研究

研究了含有多个分布式发电系统的配电网无功优化问题.根据旋转坐标系下并网逆变器的数学模型,通过对并网逆变器的输出电压在d、q轴分量的解耦,实现对有功、无功的独立调节.建立的基于遗传算法的分布式发电系统无功优化控制模型,充分考虑了网损最小和节点电压的约束,对并网逆变器的无功功率给定进行了优化.仿真实验表明,所提出的方法可行,具有较强的收敛性和快速性,对于减少网络的功率损耗和提高电压质量有一定的作用.     

基于遗传算法的分布式发电系统无功优化控制策略研究

研究了含有多个分布式发电系统的配电网无功优化问题。根据旋转坐标系下并网逆变器的数学模型,通过对并网逆变器的输出电压在d、q轴分量的解耦,实现对有功、无功的独立调节。建立的基于遗传算法的分布式发电系统无功优化控制模型,充分考虑了网损最小和节点电压的约束,对并网逆变器的无功功率给定进行了优化。仿真实验表明,所提出的方法可行,具有较强的收敛性和快速性,对于减少网络的功率损耗和提高电压质量有一定的作用。     

基于改进遗传算法的电力系统无功优化

遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,可用于求解包含离散化变量的复杂优化问题,该文将遗传算法应用于电力系统无功优化,并对常规遗传算法的编码方式、遗传算子以及终止判据等方面进行了改进,使用该文提出的算法对IEEE6、IEEE30节点系统进行了无功优化计算,结果表明该改进遗传算法应用于无功优化是合理可行的。     

基于改进遗传算法的电力系统无功优化

遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,可用于求解包含离散化变量的复杂优化问题,该文将遗传算法应用于电力系统无功优化,并对常规遗传算法的编码方式、遗传算子以及终止判据等方面进行了改进,使用该文提出的算法对IEEE6、IEEE30节点系统进行了无功优化计算,结果表明该改进遗传算法应用于无功优化是合理可行的.