低风速分散式风电并入配电网的双层电压优化模型

从规划和运行2个角度出发,提出一种针对低风速风电机组并入配电网的双层电压优化模型。上层模型计及低风速的波动性、负荷的随机性与用户行为特性,求解以网损、电压偏差、电压稳定性指标和分散式风电总投资为目标函数的多目标规划问题,同时利用Q-V曲线法获得静止无功补偿器(SVC)的最佳接入位置;下层模型建立基于模糊逻辑的低风速风电机组与SVC协调调压的无功控制策略。最后通过仿真验证所提方法不仅能够实现电压优化控制,而且能显著改善配电网的整体电压分布。     

基于变功率因数的分散式风电场优化运行策略

提出一种考虑负荷类型和风电机组无功极限的分散式风电场优化运行策略。建立基于静态电压特性的典型负荷通用模型;挖掘分散式风电机组无功能力,采用机端并联电容器平衡并提高双馈感应发电机无功调节能力;分析风电机组功率因数对配电网各节点电压、有功和无功网损影响规律;在此基础上,提出基于改进萤火虫算法的分散式风电场最优功率因数运行方法。基于IEEE-33节点模型进行仿真计算,结果表明:分散式风电场小范围功率因数优化调节可有效减小配电网网损,提高电压稳定性。     

考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但其多点接入、无法集中无功补偿等特点对传统风电场无功控制模式带来挑战。文章针对风电场无功平衡和电压稳定性问题,提出了一种考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制策略。首先,提出了考虑网侧和转子侧变流器限制的无功功率控制策略,并在机端并联电容器,增加了无功功率输出能力;其次,针对不同响应时间常数的无功补偿设备,提出多时间尺度协调控制离散补偿设备、静止无功发生器与风电机组的并网点无功补偿策略;最后,实际工程算例证明了所提策略在故障条件下有效提高了分散式风电场无功功率调节能力,减小了并网点电压跌落幅度。     

分散式风力发电机组的电压控制

风电的分散式开发不同于大规模开发和分布式开发,由于分散风电靠近负荷中心,直接接入配电网,且不加装无功补偿调节装置SVC,配网中较大的电压波动给分散风电的并网运行带来影响。文章讨论了配网对分散风电的电压控制特点和要求,结合风电机组无功控制能力,并推导出满足配网电压调节要求的风电机组无功控制范围和对机组设备的要求。     

多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型

随着分布式发电系统大规模接入配电网,由于接入点多、拓扑结构复杂和单相接入等因素,导致传统的自动电压控制(AVC)方法难以有效地抑制光伏功率波动带来的配电网电压稳定问题。文章提出了基于多接入点分布式发电系统协同鲁棒控制的分层预测AVC控制策略。首先,根据分布式发电系统输出功率特性,建立特定配网区域内各分布式电源的分布式模型预测控制策略;在此基础上,根据配电网拓扑结构及分布式电源接入点配置情况,建立基于动态协调鲁棒控制的配网级AVC控制模型;最后,基于ADPSS仿真平台建立了多分布式电源接入的配电网AVC仿真模型。通过仿真表明,所提出的控制策略能够有效地抑制多点分布式发电系统功率波动引起的配网节点电压波动,显著地提高配网电压稳定性。     

考虑网损和电压的多分布式电源最优选址和定容研究

分布式电源接入配电网会带来一定好处,如减少配电网网损,提高电压稳定性和带载能力及增强系统可靠性。提出一种对多分布式电源选址和定容的方法,考虑有功网损和电压稳定性两个目标,并将两个目标转化为单一目标,通过求解分布式电源支路电流的有功和无功分量,将分布式电源选址和定容,使配电网有功网损最小,并使系统节点具有良好的电压稳定性;其次,通过Matlab计算目标函数,得到一组DG接入配电网使配电网有功网损最小、电压稳定性最好的节点。最后,利用DIg SILENTPower Factory对IEEE-33节点和美国PGE69节点配电网进行验证,仿真结果表明了所提方法的优越性。     

基于MOEA/D算法的DWF最大准入功率计算方法研究

随着分散式风电场(Dispersed Wind Farm,简称DWF)高比例接入配电网,电网的电压稳定性和电能质量受到越来越大的影响。在并网过程中,DWF选址定容的不合理操作使得网损消耗和电压不稳定问题尤为突出。在综合考虑电网潮流与电压平衡、功率与装机容量限制的条件下,建立以总网损消耗最小、节点电压稳定裕度最大以及DWF接入容量最大为目标函数的含DWF的配电网多目标优化模型,并采用MOEA/D算法进行求解。在求解过程中,MOEA/D算法通过结合Tchebycheff分解算法与差分进化算法对模型进行优化求解,在保证种群多样性的同时,提高了对Pareto解集的寻优能力,获得了高质量的优化结果。最后,经算例验证了方案的合理性和有效性。     

风电接入对安庆地区电网的影响

为研究风电接入对安庆电网的影响,根据风功率的转换特性及双馈感应电机的运行特性,建立了风电场的风功率模型及双馈感应电机的动态模型,利用中国版BPA软件分析了风电接入系统后对电网静态电压稳定性、网损、短路电流及电网暂态稳定性的影响。结果表明,风电接入后电网电压满足正常运行要求,有利于网损的减小,但增大了短路点的短路电流;此外,由于风电容量较小,风电接入对电网暂态稳定性影响不大。可见,风电接入后安庆电网能安全经济运行。     

分布式光伏电源对配电网网损的影响

当配电网中接入大量的受天气条件影响而出力具有随机性、波动性和间歇性的分布式光伏电源时,必然会对配电网网损产生影响。将分布式光伏电源集中接入配电网的末端,通过仿真研究了在不同的配电网的R/X、负荷水平、负荷功率因数下,分布式光伏电源的有功出力和功率因数对配电网网损产生的影响,并提出了利用网损变化率指标来量化对配电网网损的影响程度,全面总结了含分布式光伏电源的配电网网损的变化规律。     

超导储能对并网型风电场运行性能影响的仿真分析

采用超导储能(SMES)可以改善风电场并网运行的稳定性,针对风电系统中出现的联络线短路故障和风电场的风速扰动,提出利用超导储能安装点的电压偏差信号作为超导储能有功控制器的控制策略。为了验证这种策略的有效性,建立了风电机组和超导储能装置的数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件搭建了风电场接入电网后的仿真模型。仿真结果表明,采用该控制策略不仅可以在网络故障后有效地提高风电场的稳定性,而且能够在快速的风速扰动下平滑风电场的功率输出,降低风电场对电网的冲击。     

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...     

基于DSVPWM的PMSG并联型GS-NSC研究

为提高九开关变换器直流侧电压利用率,减少开关损耗,采用一种不连续空间矢量脉宽调制（DSVPWM）,同时将九开关变换器用于直驱式永磁同步风力发电机（PMSG）网侧构成并联型网侧九开关变换器（GS-NSC）。在对并联型GS-NSC控制策略、故障穿越方案进行理论分析的基础上,建立PMSG并联型GS-NSC仿真模型,设计多种电网电压故障工况对其进行仿真研究。结果表明,在电网电压正常工况下,并联型GS-NSC可维持电网电流的正弦波特性。在电网电压跌落工况下,并联型GS-NSC可向电网注入无功电流辅助电网电压的恢复,并通过提升并网电流幅值减少卸荷电路的功率损耗,降低PMSG散热负担。在电网电压骤升工况下,并联型GS-NSC可动态分配直流母线电压,避免因直流侧过压而导致PMSG退出运行。     

Rotor flux magnitude and angle control strategy for doubly fed induction generators

A new control strategy is investigated for Doubly Fed Induction Generators (DFIGs). It exercises control over the generator terminal voltage and output power by adjusting the magnitude and angle of the rotor flux vector. It is shown that this control strategy leads to low interaction between the power and voltage control loop, better system damping and voltage recovery following faults, and it also provides enhanced frequency regulation capability compared with that achieved with existing DFIG controllers described in the open literature. The dynamic performance of the proposed DFIG control is tested for small and large disturbances using a generic network that combines wind and conventional synchronous generation. Simulation results are presented and discussed that demonstrate the capabilities of the new strategy to enhance DFIG performance and its contribution to network operation.     

农村配电网无功优化补偿方法研究

农村配电网无功补偿是保证电网安全、经济运行的重要手段,是降低电网损耗、提高电压质量的重要措施。基于此,提出了一种农村配电网无功补偿方法,该方法首先建立农电网无功优化规划数学模型,然后针对无功优化问题的特点,采用免疫遗传算法对数学模型进行求解。通过实际算例和结果分析,表明了所建立无功优化规划模型的合理性和免疫遗传算法的有效性。     

光伏逆变器无功调节能力分析与控制策略研究

通过建立光伏逆变器接入配电网稳态分析模型,以接入点运行电压、最大运行电流和SPWM调制控制条件为约束,分析了不同工况下逆变器的无功调节能力。构建接入配电网运行时面向电网电压调整的无功功率控制策略,该策略以控制接入点电压为目标,逆变器通过补偿系统需求的无功对电压进行支撑。构建分布式光伏接入配电网应对配电网负荷变化和光伏注入功率变化引起的电压无功调整仿真实验,验证了该策略的有效性。     

Analysis of reactive power strategies in HVDC‐connected wind power plant clusters

Offshore wind power plants (WPPs) built near each other but far from shore usually connect to the main grid by a common high‐voltage DC (HVDC) transmission system. In the resulting decoupled offshore grid, the wind turbine converters and the high‐voltage DC voltage‐source converter share the ability to inject or absorb reactive power. The overall reactive power control dispatch influences the power flows in the grid and hence the associated power losses. This paper evaluates the respective power losses in HVDC‐connected WPP clusters when applying 5 different reactive power control strategies. The case study is made for a 1.2‐GW–rated cluster comprising 3 WPP and is implemented in a combined load flow and converter loss model. A large set of feasible operating points for the system is analyzed for each strategy. The results show that a selection of simulations with equal wind speeds is sufficient for the annual energy production comparison. It is found that the continuous operation of the WPPs with unity power factor has a superior performance with low communication requirements compared with the other conventional strategies. The optimization‐based strategy, which is developed in this article, allows a further reduction of losses mainly because of the higher offshore grid voltage level imposed by the high‐voltage DC voltage‐source converter. Reactive power control in HVDC‐connected WPP clusters change significantly the overall power losses of the system, which depend rather on the total sum of the injected active power than on the variance of wind speeds inside the cluster.     

直流孤岛及弱联系方式下动态无功备用优化

针对直流孤岛及弱联系方式下系统经历大扰动后所面临的稳态电压波动问题,提出一种基于灵敏度的应对稳态电压波动的动态无功备用优化方法,该方法首先根据潮流方程获得节点电压和发电机的无功变化量及计及直流无功变化的电压变化量,然后基于推导得到的灵敏度矩阵,建立无功备用优化模型,以无功备用最大为目标,若干运行条件为约束,求解直流孤岛及弱联系方式下的动态无功备用方案。算例分析结果表明,所提方法可有效提高系统的总无功备用,减少直流孤岛运行模式下节点电压的波动范围,保障系统安全运行。     

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。     

基于概率潮流的含风电配电网无功优化

考虑风电输出功率和负荷功率的随机波动性,建立了风电和负荷的随机模型。采用卷积计算和Cornish-Fisher级数展开来处理随机性因素,从而完成概率潮流计算;并建立以降低成本-效益比值和电压稳定指标L为目标的综合无功优化模型,基于概率潮流和多Agent系统的混沌粒子群算法(MACPSO)对该配电网进行无功优化。IEEE 33节点算例分析表明,所提无功优化求解策略有效可行,同时所提算法在无功优化中具有一定优势。