计及计划内偏差和风速分布的风电场商日前市场竞标研究

随着大规模风电并网和电力市场的发展,风电场商被要求参与到电力市场中。由于风电的波动性和不可准确预测性,风电场商在竞标出力获取收益的同时,需要承担无法准确申报出力而导致的不平衡费用。本文遵循风电本身的客观规律,提出不平衡费用的收取需要考虑功率计划内偏差,详细推导在风电场风速满足威布尔分布情况下的风电场商日前市场竞标模型,该模型以风电场商期望收益最大化为目标,在日前市场风电场商获得竞标出力收入,在不平衡市场风电场商收取超过计划内偏差功率部分的不平衡费用。算例详细分析不平衡市场的报价、计划内偏差比例和不同风速分布参数对风电场商日前市场竞标出力的影响。     

多种需求响应和日前小时电价优化促进风电接纳研究

随着经济发展,负荷峰谷差越来越大,系统调峰能力不足成为制约风电接纳水平的主要原因之一。价格信号可以引导用户行为,减缓系统调峰压力。本文提出考虑风电不确定性情况下的日前小时电价优化和计及激励型需求响应的风电电力系统调度二层规划模型。利用拉丁超立方抽样生成大量风电场景,采用同步回代法进行场景削减,通过量子粒子群算法对模型求解。算例证明所提模型可以引导用户削峰填谷,并有效促进风电接纳、火电发电成本降低及使用户的效益增加。并比较了不同调度模式、峰谷电价与日前小时电价、风电预测误差及电价型负荷响应用户成本与激励型负荷响应用户报价对调度结果产生的影响。     

大规模风电接入输电网的源网联合规划

随着电网中风电比重的不断提高,电网有限的输电能力造成的输电阻塞和弃风现象严重制约了风电的消纳。为提高风电的消纳能力,同时考虑电源和电网规划运行,以系统建设运行成本与弃风水平最小化为目标建立源网联合规划双层模型:外层-源网规划模型主要关注长时间尺度的系统网架规划问题,以系统建设运行成本和弃风水平最小为多目标;内层-系统运行模型主要关注短时间尺度的系统运行问题,以系统运行成本最小为单目标。通过改进型非劣分类遗传算法(NSGA-II)和CPLEX联合求解,得到风电最优的接入选址和输电网最佳扩容方案。通过算例分析了不同规划场景下的优化方案,所提规划模型能够有效提高风电消纳水平,减少系统投资运行成本。     

提高海缆输送容量的无功补偿策略

随着海上风电规模的不断扩大,需要输送至陆上的电能也迅速增加。受成本以及海上通道的影响,不能大规模铺设海缆,通过无功补偿提升海缆输电容量便成了重要途径。本文分析了海缆近风电场侧的无功功率对最大传输容量的影响,当海缆中间点无功最小、电压最高,无功功率在海缆线路终端之间平均分配时,最有利于提升传输容量。在此基础上,本文提出了海缆近风电场侧所需最佳并联电抗器容量的简化计算方法,当调整风电场侧功率因数为一个合理的较小负值时,有助于消耗部分海缆充电功率,减少无功补偿投资成本。     

风电并网的静态电压稳定性研究

应用P-V曲线法对含风电场（基于变速恒频机组构成）的电力系统的静态电压稳定问题进行研究。提出基于连续潮流法的灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定裕度及与相关支路的参与程度情况。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成为电压不稳定的关键区域。     

风电场接地变及其中性点接地电阻的改进方案分析

结合某风电场,分析了当集电线路发生单相接地故障时的零序网络及其电容电流的计算方法,且当接地变及其接地电阻选取不合理时,将造成集电线路零序保护无法同时满足保护选择性与灵敏性的问题,并对设备和电网安全稳定造成威胁。综合经济性和可靠性要求,提出了交换两期工程接地变及调整中性点接地电阻达到继电保护整定要求。风电场的安全稳定运行证明该方案可行。     

含风电机组的随机生产模拟改进算法

等效电量频率法是针对大多数随机生产模拟忽略负荷的时序性而难以计算系统动态费用的问题而提出的随机生产模拟方法。将等效电量频率法忽略的除本台机组外的其他机组故障影响纳入机组启停次数的计算中,形成了改进的等效电量频率法。该方法在计算负荷频率曲线的时候考虑了应变分量f(i)3(x)的影响,并引起机组开机期望值、系统失负荷概率、缺电成本和启停费用的改变。通过对EPRI 36机组的随机生产模拟结果进行分析和比较,结果表明改进算法对系统可靠性和经济性均有改善。     

含风电电网关口外送电交易能力的多智能体粒子群分层优化研究

随着风电的大规模发展和跨省跨区交易量的不断增加,研究风电并网对外送电交易能力的影响对保证资源优化、交易双方利益极大化有重要的意义。利用多目标随机相关机会规划理论建立关口交易能力的评估模型,采用分层优化结合随机模拟技术和多智能体粒子群算法求解。第一层以风电并网的电力系统经济运行为前提,第二层在极小化本系统购电成本的基础上,求取关口最大外送电交易能力以及机组的外送电交易能力。通过IEEE30节点系统实验和仿真计算,表明该方法能优化本系统的运行、有效获取关口和各机组外送电交易能力指标。     

风电场接地变及其中性点接地电阻的 改进方案分析

结合某风电场,分析了当集电线路发生单相接地故障时的零序网络及其电容电流的计算方法,且当接地变及其接地电阻选取不合理时,将造成集电线路零序保护无法同时满足保护选择性与灵敏性的问题,并对设备和电网安全稳定造成威胁。综合经济性和可靠性要求,提出了交换两期工程接地变及调整中性点接地电阻达到继电保护整定要求。风电场的安全稳定运行证明该方案可行。