计及无功电源故障的含风电场发电系统可靠性评估

针对现阶段含风电发电系统可靠性评估中尚未考虑无功功率影响的缺陷,在风电场常规可靠性评估模型的基础上,考虑了无功电源故障的影响,建立了风电场综合可靠性评估模型,定义了表征系统局部无功不足的可靠性指标。采用三级切负荷策略对计及有功功率短缺、无功功率短缺、电压越限的含风电场发电系统进行了可靠性评估。根据第三级切负荷策略确定了最佳无功补偿位置,应用就地无功补偿代替负荷切除,有效解决了电压越限问题。并以太原220kV系统为例,验证了该方法的有效性,为确定最佳无功补偿位置提供了依据。     

基于状态转移矩阵的小水电机组发电系统可靠性评估

作为我国重要的电力资源,小水电机组大规模并网运行给发电系统乃至整个电网可靠性与安全运行带来新的挑战。由于小水电数量众多,容量不等,采用现有递推公式建立停运容量模型来进行小水电机组发电系统可靠性评估时步骤繁琐,中间数据多,工作量大,对此提出了一种基于状态转移矩阵的小水电发电系统可靠性算法,用状态空间图表示小水电机组停运容量模型,基于状态空间算法直接计算小水电机组各个停运容量状态的确切概率,由转移率矩阵适当变换求取增量频率,用分块矩阵组合表示小水电机组停运容量模型和负荷容量模型的组合,合并相同容量状态,增加等步长而未出现的容量状态,即得小水电发电系统的裕度容量模型,进而计算累积概率、累积频率等可靠性指标。算例分析验证了此算法的可行性,可在实际操作中推广应用。     

分布式发电和储能：电力公司工程师的观点

分布式发电和储能，统称为分布式电源，具有根本上改变电力公司系统的潜力。事实上，分布式发电有时候被认为是一种对目前的供能系统具有破坏性作用的技术。许多出版物、报告和案例研究都称颂分布式电源如何对电源所有者和电力公司都有利。本文从电力工程师的角度阐述了分布式电源技术的现状及应用，讨论了电力公司和用户所有的装置面临的商业和技术方面的挑战。     

发电系统的可靠性成本-效益分析

定量分析了发电系统电源容量和系统可靠性水平之间的关系，提出了利用成本一效益分析法确定发电系统最优可靠性的理论方法。并用该方法整合发电系统的可靠性计算模型及缺电损失计算模型，建立了发电系统最优可靠性数学模型，用于确定发电系统的最优可靠性及对应的系统电源容量。利用该方法对某市的发电系统进行了实例计算，得到了该市发电系统的最优可靠性水平及其对应的系统容量。分析的结果表明：该可靠性水平所对应的系统容量具有最大的投资净效益。图5表1参5     

含风电的发电系统可靠性分析

为了研究风电对发电系统可靠性的影响,使用了序贯蒙特卡罗模拟。建立了基于马尔科夫链的多状态风电机组模型,采用了基于双重抽样的序贯蒙特卡罗模拟。建立了传统发电机组的“额定－停运”双态模型,并使用最小累积风险度法给出了发电机组的检修计划。分别以综合可靠性指标和well-being指标作为可靠性指标,用IEEE-RTS79系统进行可靠性分析,并分析了风电的不同接入方案。     

风电与燃气轮机发电互补系统结构与容量配比的研究

对在我国新疆地区采用风力发电与燃气轮机发电组成的互补发电系统的结构和在一定风能资源条件下两种发电系统的容量配比进行了研究。论文首先针对实测的新疆达坂城风电场的风速数据,采用整体风电场功率输出模型,得到了风电场的输出与分布。根据实际的风电场输出负荷,设计了互补中燃气轮机的几种方案。针对燃气轮机的部分负荷运行特点,设计了不同方案的互补运行规则。最后根据不同运行规则,计算了互补系统的整体特性,得到了在一定条件下风电与燃气轮机发电较合适的容量配比。     

计及分布式发电的城市电网潮流变化规律研究

随着风力发电、太阳能光伏发电等分布式电源的并网运行,城市电网的潮流分布更加复杂。通过曲线拟合和特征值比较分析了负荷特性、风力发电和太阳能光伏发电系统出力特性及其对潮流分布的影响。仿真结果表明：城市电网的潮流分布受负荷变化的影响,同时具有规律性和随机性特征,太阳能光伏发电系统接人后会增强潮流变化的规律性,风力发电系统的接入则加大了潮流的随机变化。因此,在对城市电网进行潮流控制时,应同时考虑其变化的规律性和随机性特征。     

计及发电成本的交流微电网经济运行下垂控制策略研究

文章提出一种线性分布式电源功率分配方案,该方案基于各自的最大发电成本,通过调整分布式电源下垂率实现成本的节约。与传统的基于非线性成本-下垂策略相比,文章所提方案使用下垂曲线,在总成本减少方面取得良好的性能。该方案在不可调度分布式电源在微网中进行了试验验证。试验结果证明了在不同的运行情况下,所提方案具有高效和良好的特性。     

计及“源-网-荷”影响的主动配电网可靠性评估

为解决分布式电源、配网自动化系统及柔性负荷等广泛接入后的故障恢复和可靠性计算复杂问题,提出了计及“源-网-荷”影响的主动配电网可靠性计算方法。源侧考虑分布式电源作用,建立了以最大化恢复等值负荷为目标的孤岛划分模型。网侧分析了配网自动化系统对网架联络、负荷转供的影响,并提出了基于浴盆曲线的设备故障率模型。荷侧考虑柔性负载,引入弹性系数矩阵对电价激励型柔性负载进行精确建模。最后,通过对传统可靠性计算的最小路法进行改进,提出了计及“源-网-荷”影响的主动配电网可靠性计算方法。通过仿真分析,说明了所提模型和方法的有效性。     

考虑旋转备用约束的含风电场电力系统优化调度模型

文章建立电场电力系统优化调度模型,该模型考虑了风电功率预测误差的情况下,系统旋转备用容量满足负荷及风电波动的需求。模型中涉及火电机组、风电场的发电成本以及火电机组环境污染惩罚费用,并提出基于时变加速度的随机黑洞粒子群算法对模型进行求解,时变加速度增强了算法早期全局搜索能力,并保证迭代后期收敛到全局最优,同时黑洞原理避免了算法收敛早熟,陷入局部最优解。最后对含一个风电场的10机系统算例建模仿真,从而验证模型以及算法的合理性和有效性。     

中小型风力发电系统单相并网逆变器控制策略研究

介绍了适用于中小型风力发电系统并网的单相逆变器主电路拓扑及其典型控制策略;针对传统PI控制器和新型PR控制器进行了详细的理论分析和比较。利用Matlab/Simulink搭建了风力发电系统单相并网逆变器仿真模型,分别对PI控制器和准PR控制器进行了仿真研究。仿真结果显示,新型准PR控制器具有更好的稳态特性、跟踪特性和更强的抗电网扰动能力。该控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要意义。     

Adequacy evaluation of wind power generation systems

This paper attempts to assess the adequacy of wind power generation systems using the data collected from seven wind farms in Muppandal, Tamilnadu (India) with a total capacity of 37 MW. A Monte Carlo model simulation is incorporated in the algorithm to obtain the hourly power output of wind farms, which also takes into account the unavailability of wind turbines. A typical load demand profile is used to examine the chronological hourly wind power generation for each month. The reliability index of LOLE (loss of load expectation) is used to estimate the reliable contribution of wind farm power generation.     

双馈风力发电系统变流器故障诊断方法研究

确定风电机组变流器故障类型和位置,是保证风电机组运行的重要前提。文章分析了双馈风力发电系统变流器的组成和运行原理,利用仿真软件PSCAD搭建了仿真模型;采用小波包分析去噪并提取变流器故障特征向量;应用支持向量机方法进行故障分类,实现了双馈式风力发电系统变流器的故障诊断。仿真结果验证了该方法应用于双馈式风力发电系统变流器故障诊断的可行性和准确性。     

基于风电机组无功响应速度的风电场闪变研究

针对风电机组无功响应速度对风电场并网点电压闪变的影响,从风力发电机组特性出发,基于DIg SILENT建立了含风电机组的电网仿真模型,研究风速波动时风机无功响应速度对风电场并网点电压波动与闪变的影响。算例结果表明:风电机组无功响应速度对并网点电压闪变的影响程度与系统短路容量密切相关,加快风电机组无功响应速度能有效抑制风电场并网点的电压闪变。     

含风力发电的微电网发电可靠性评估

微电网具有接入各种可再生能源发电装置的能力,但接入风力发电机时,其出力具有随机性和间歇性,对描述微电网发电能力的发电可靠性评估造成困难。文章根据微电网地域范围小、气候特征趋同的特点,提出了分段连续的发电出力概率分布模型,对微电网发电可靠性进行评估,并与蒙特卡罗模拟法进行比较,结果表明该模型和算法具有直观的数学和物理意义,理论上具有精确的计算结果。     

转子侧采用直接功率控制的双馈风力发电系统

在研究双馈感应发电机(DFIG)数学模型的基础上,分析了对称电网条件下DFIG定子侧输出有功、无功功率的组成,对转子侧采用了一种新颖的直接功率控制(DPC)方法控制变换器的工作状态,实现对定子端输出的有功、无功功率的控制,较好地实现了二者的解耦。基于Matlab建立了DFIG风力发电系统仿真模型。仿真结果显示,所采用的方案具有快速的动态响应功能和良好的控制效果。     

风储电站实时跟踪发电计划控制策略研究

针对风储电站实时跟踪发电目标,研究储能系统发电控制策略。该控制策略基于风电场实时输出功率超短期预测,根据风电场预测输出功率与发电计划之间的偏差,制定储能系统的发电目标,并根据储能系统的剩余容量、充放电深度、额定功率等影响储能系统使用寿命为约束条件,实时修正储能系统的发电目标,进而计算得到储能系统的实时发电功率值。文章提出了改进的线性外推预测的方法,采用滑动平均方法对线性外推预测的风电场输出功率进行平滑修正处理,并通过算例分析结果论证了文章方法可行性。     

风-水-火电互补系统中风电穿越功率的研究

针对风电容量与风-水-火电互补系统稳定性的关系问题,研究了风电机组的数学模型,搭建了风-水-火电互补系统的仿真模型.将遗传算法(GA)应用于风电穿越功率的研究,建立了基于遗传算法的风电容量的优化数学模型,构造了适值函数.对实际电网中的风电容量进行了优化编程计算和仿真,优化和仿真结果虽有差异,但很近似,验证了所建优化数学模型的合理性及遗传算法应用于风电穿越功率计算的可行性.     

基于云计算与物联网的风力发电智能监测系统研究

文章提出一种基于云计算和物联网的风力发电智能监测系统。采用Hadoop云计算技术满足风力发电海量数据可靠存储和有效管理的需要,并利用Zig Bee技术、物联网技术、无线传感器网络技术对风力发电设备进行实时远程数据采集。工程实践表明该方法是可行的,能有效减少智能监控设备存储和运算设备,实现远程智能监控,便于实现风力发电的智能化管理。