计及短路故障影响的含风电电力系统恢复决策优化方法

随着新型电力系统的加速建设，我国风电等新能源渗透率逐年增加，给系统恢复控制带来新的机遇与挑战。风电提供的功率支持可加速系统恢复进程，但在故障扰动下，风电机组可能大量脱网，甚至引发系统再次崩溃。针对以上问题，该文提出一种计及短路故障影响的含风电电力系统恢复决策优化方法。首先，分析短路故障对电力系统快速、安全恢复的影响，讨论系统恢复中计及短路故障影响的必要性。其次，综合考虑短路故障切除前后影响，提出短路故障下的失负荷风险模型。然后，考虑风电及常规机组恢复特性，建立机组启动、并网及运行约束。同时，综合网络潮流及拓扑约束，构建系统恢复决策优化的混合整数线性规划模型。最后，结合滚动优化策略，动态切换系统恢复模式，实现模型的高效求解。采用IEEE-39和IEEE-118节点系统验证所提方法的有效性。     

考虑多时间尺度灵活性的含大规模风电电力系统机组组合研究

考虑机组多时间尺度启停约束,建立系统多时间尺度灵活性供给模型;考虑风电预测误差分布时变性,建立多时间尺度灵活性需求分析模型;基于混合整数线性规划方法,提出考虑多时间尺度灵活性的含大规模风电电力系统机组组合模型。模型能够充分反映含大规模风电电力系统多时间尺度灵活性供需平衡关系,在保证灵活性和安全性的前提下,提高运行经济性。通过混合整数线性规划建模能降低模型计算复杂性,为大规模系统的应用提供基础。     

电力系统无功优化问题研究综述

无功优化是电力系统安全经济运行的核心问题之一，它的目标是在满足约束条件的前提下，使系统的某个指标或多个指标达到最优，在现代化的能量管理系统（EMS）中占有重要地位，从优化方法的角度出发，介绍了现行的多种无功优化问题的解决途径，特别列出一些新兴的方法，同时指出了各种方法的优势与弱点，较全面地反映了这一科研领域的发展现状。     

风电不确定性对电力系统的影响

基于实践经验及实际情况,讨论了风电的不确定性,提出了控制方法,以期为同行提供参考。     

发电机组并行恢复动态决策的熵权方法

采用并行恢复策略可以加快电力系统大停电后的恢复进程,减少停电损失和社会影响。到目前为止,电力系统并行恢复研究主要集中在分区策略和恢复方案评估与决策方面,从全局层面研究并行恢复动态决策方法则鲜有报道。在此背景下,研究了从整个发电机组恢复过程的角度制定最优恢复策略问题。首先,根据各台发电机组的状态信息,确定每个恢复供电方案中已恢复机组的出力能力和启动待恢复机组所需投入及其恢复对系统全局恢复的效益。然后,建立基于熵权法的机组并行恢复动态优化决策的混合整数线性规划模型,寻求互不冲突的恢复供电方案最优组合。所提出的模型考虑了各台发电机组的状态信息,并能够协调恢复过程中不同机组间的需求冲突。新英格兰10机39节点系统验证了所提方法的可行性与有效性。     

基于凸包理论的含风电电力系统负荷恢复方案优化

大停电事故后,合理的负荷恢复策略对加快电力系统恢复、减少停电损失具有重要意义。针对标准交流潮流方程的非凸性导致负荷恢复模型求解效率低的问题,提出了基于凸包理论的含风电电力系统负荷恢复方案优化方法。首先,简要介绍了凸包理论以及非线性函数的凸包构建方法。其次,针对风电出力的不确定性,采用条件风险价值理论处理风电波动带来的风险,进而建立了直角坐标系下基于凸包理论的电力系统负荷恢复二阶锥优化模型,其中,交流潮流方程中的非线性项采用凸包表达。针对无法精确确定凸包参数的问题,提出了基于迭代更新的参数优化方法,减少因凸包引入的松弛误差。所提出的模型为混合整数二阶锥规划模型,可采用商业求解器高效求解。最后,采用IEEE 39节点系统和改进的广东电力系统验证了所提出模型的有效性。     

考虑时变备用需求的含大规模风电电力系统机组组合滚动优化

风电的波动性及难以预测的特性给电力系统安全、经济调度带来了困难.含风电电力系统机组组合需安排火电预留足够的旋转备用容量,以减小风电波动和预测误差对电力系统的影响.本文针对风电预测误差的强时变特性,提出考虑时变备用需求的含大规模风电电力系统机组组合滚动优化模型,该模型充分考虑风电预测误差的时变特性,优化系统机组组合滚动运行方案.算例分析证明了本文模型的有效性和可行性,分析表明本文模型能够满足系统时变备用需求,保证系统不同时间尺度的运行安全性和经济性.     

大规模风电并网的电力系统运行灵活性评估

电力系统具有足够的灵活性对于接纳风电等可再生能源至关重要。为实现包含高比例可再生能源的未来清洁电力系统,亟需建立一套充分考虑风电波动性和随机性的电力系统运行灵活性定量评价指标体系。基于电力系统灵活性的定义和原理,提出了一套考虑大规模风电接入的电力系统灵活性定量评估指标体系,并基于蒙特卡洛模拟法和经济调度模型,提出了实用化的指标计算方法。该模型能够考虑风电及负荷的不确定性,并计入了风功率预测误差的时间相关性,从而反映了负荷不确定性和风功率预测不确定性对灵活性指标的不同影响原理。采用我国西北某电网实际风电场数据对所提算法进行了仿真分析,证明了风电不确定性和负荷不确定性对灵活性的影响存在本质区别,并定量研究了不同因素对灵活性指标的影响。     

LINGO在电力系统机组组合优化中的应用

电力系统机组组合是一个高维数、非凸、离散、非线性的混合整数优化问题。本文介绍了LINGO软件优化方法及在电力机组组合优化中的应用。建立电力系统机组组合的优化模型,结合3母线电力系统实例,采用LINGO求解优化模型,验证了该方法的可行性和有效性。LINGO为电力机组组合优化提供了一个新的方法,具有很好的应用前景。     

电力系统全网停电后的恢复—黑起动综述

当前随着电力系统迅猛发展,规律日益扩大,带来的问题也越来越多。系统全停后的恢复问题急需得到决策。全停后的恢复通俗地可称为黑起动,本文对许多国外电力系统黑起动做了初步的研究,总结归纳其遇到的问题和成功经验,最后提出我国研制黑起动方案的的可能性。     

含风电电力系统规划问题的探讨

风电由于其固有的不同于常规发电的特点,给常规电力系统的规划带来挑战,使得电力系统的规划更加复杂。详细分析了风电对传统电力系统规划的影响、出现的新问题以及一些可能的解决办法,对含风电电力系统的规划提供了一些建议并展望了以后的研究,为新时期含风电电力系统的规划提供了决策依据及理论支持。     

考虑风电功率概率分布不确定性的输电系统规划

提出一种考虑风电功率概率分布不确定性的输电系统规划方法。该方法可保证在风电功率任意一种可能的概率分布下均满足输电系统安全运行要求,同时最小化投资成本。首先采用概率分布鲁棒机会约束优化模型描述含风电场的输电网规划问题,然后综合运用S-lemma和矩阵Schur补性质消去该优化模型中的随机变量,并将其转化为含有矩阵不等式的确定性模型,进而采用基于线性矩阵不等式优化的遗传算法进行求解。实际电网算例说明了所提出方法的可行性和有效性。     

TTCAN在风力发电控制系统中的应用

基于TTCAN构建风力发电控制系统各控制器模块问CAN总线通信,提高总线利用率,避免总线冲突。同时辅以双冗余措施,试图满足控制系统高可靠性、高实时性要求。本文详细阐述控制系统TTCAN软件实现过程以及总线冗余实现过程,并设计通过计数的方式监视总线运行情况。实验结果表明．冗余TTCAN方式能很好的满足系统控制需求。     

含风电场的电源规划综述

风电作为目前可以商业化发展的可再生能源发电方式,对落实我国能源发展战略和调整电力结构有重要作用.风电与常规电源相比具有随机性、间歇性、能量密度低、可控性弱等特点.文中分析了风电接入对电力系统的影响,以及给电源规划带来的挑战;总结了国内外在含有风电场的电源规划及电力系统可靠性评估方面的研究现状,并对未来的研究方向提出了一些建议.     

增量式编码器在双馈风力发电系统中的应用

在双馈风力发电系统中,转子速度和位置的精确检测对实现高性能电机控制非常重要.使用一种增量式旋转编码器,测量双馈发电机的转速和转子位置,介绍了基于DSP的转速和转子位置测量方法流程.实验结果表明,经过初始安装角度的校正,这种增量式编码器能够准确测量电机的转速和转子位置,没有积累误差,可用于双馈风电实验系统.     

储能系统在平抑风电功率波动中的应用

作为可再生的清洁能源,风力发电技术发展势头强劲,但又有稳定性差、可靠性差、功率波动大等先天缺陷,对其形成了制约。快速发展的储能技术,尤其是锂离子储能系统,可以有效的平抑风电的功率波动。在实际应用中,配置与风机额定功率相当的钛酸锂系锂离子电池系统,通过一阶滤波算法,最终使得风机的输出功率可以控制在一个理想的范围内。     

风速分布模型在系统可靠性评估中的应用

为提高风电并网的电力系统可靠性评估效果,本文提出了一种基于最大熵原理的风速分布拟合方法用于含有风电场的电力系统可靠性评估。该方法将历史风速数据的1阶原点矩和2~4阶中心矩作为最大熵原理的约束条件拟合得到风速分布模型,结合风机出力模型和传统机组出力模型的卷积获得系统总的出力模型,通过计算充裕性指标评价系统的可靠性,并在RBTS测试系统上进行验证。结果表明,该方法能够根据有限的风速数据得到更接近真实情况的风速分布,其可靠性指标更加接近真实值。     

柔性直流输电在风电系统中的应用

柔性直流输电用于连接风电场和电网具有独特的优势,它无需额外的无功补偿,能实现风力发电的远距离能量输送,可以连接多台风电机组、甚至多个风电场,从而减少换流站的个数,节约成本。这种输电方式在风电领域有很高的实用价值。     

考虑大规模风电接入的电力规划研究

由于风电出力的不确定性、反调峰性和风电场选址的限制等问题,大规模风电并网后要求电力系统留有更多的备用电源和调峰电源,且电网结构薄弱远距离输送能力有限,使得多数风电场出力无法被消纳,对系统的稳定运行、电源规划和电网规划等方面造成了很大的负面影响,阻碍了风电的规模化应用。分析了大规模风电接入对系统可靠性、系统备用以及运营成本等带来的挑战,从电力规划角度回顾和评述了国内外风电接入系统在电源规划、电网规划以及电源电网协调规划等领域的研究进展和研究现状,明确了该领域的研究重点和研究方向。     

风功率预测系统在新疆电网中的应用及改进

结合风功率预测系统在新疆电网中的应用情况,就风功率预测系统进行了总结。对存在问题进行了深入研究,找出了其中的不足,提出了新的解决措施,克服了原有系统的不足。对推进风功率预测系统的应用及提高风功率预测系统精度有重要的指导意义,也为有类似问题的风功率系统提供了技术参考及借鉴。