风储联合调频下的电力系统频率特性分析

风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求.考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节.利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控制响应慢的不足,提高了电力系统频率稳定性.在风电场和储能系统频率特性模型的基础上,建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型,对比分析了风电调频、储能调频和风储联合调频下的电力系统频率特性,以及储能的容量配置需求.算例分析表明,风储联合调频需求的功率和容量仅为储能单独调频的67％和11.1％,降低了储能配置成本,提高了储能参与风电调频的经济可行性.     

基于不动点映射的多微网与配电网主从博弈定价策略及均衡求解方法

随着配电侧微电网接入数量的逐年提升和市场化改革的推进,开展多微网与配电网的协同优化定价问题具有重要意义。针对该问题,本文提出基于不动点映射的主从博弈定价策略,并分析系统博弈均衡状态的求解方法。首先,建立含多微网接入的配电网二阶锥最优潮流模型,并推导其等价的对偶模型以获得准确的节点边际电价。其次,考虑储能、分布式光伏和弹性负荷的协调,建立基于价格响应的微网群运行优化模型。最后,基于不动点理论描述含多微网的配电系统定价策略,利用基于外推改进的最佳响应算法进行求解实现博弈均衡,并基于压缩映射定理证明所提算法的收敛性。基于改进IEEE-33节点配电系统案例的仿真结果表明,所提方法能够有效求解多主体博弈问题并获得均衡解,且具有更高的求解效率。     

SF6电流互感器绝缘缺陷的放电及气体分解特性

选取铝筒均压型和电容屏均压型的500 kV SF₆电流互感器（CT）试品,研究了绝缘子沿面缺陷和复合缺陷下的放电及气体分解特性,并分析了缺陷类型、放电路径长度和采气位置对该特性的影响。发现相位分辨率的脉冲序列（PRPD）谱图是气体分解特性研究的良好辅助手段,改良设计的采气口检测结果更准确。绝缘介质缺陷的典型特征是含C物质（CF₄、CS₂）的生成。绝缘子沿面缺陷下SO₂含量高于SO₂F₂,S₂OF₁₀的含量增长率较低,且放电路径长度会影响典型产物的种类。复合缺陷下SO₂F₂和SO₂的含量增长率较高,S₂OF₁₀的含量增长率相对低。     

基于EMD的复合储能不同控制策略对比分析

风电的规模化发展对电力系统造成了很大影响,因此利用复合储能系统进行并网风电的波动平抑具有重要意义。首先,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将风电分解为不同的固有模态函数(intrinsic mode function,IM F)分量,通过不同的策略对比,挖掘风电并网的选取原则,在兼顾储能经济性的条件下使其得到有效平滑。然后,以储能爬坡功率为约束,对比选取不同的控制策略,实现蓄电池和超级电容器之间的功率分配。最后,通过算例分析验证了控制策略的有效性,为风电功率波动的平抑提供参考。     

基于HHT的风电波动平抑策略研究

文章应用多类型储能平抑风电功率波动,以克服单一储能的缺点。首先,利用经验模态分解(EMD)将风电分解,然后应用希尔伯特黄变换(HHT)将其划分为高中低三个频段。再者,根据并网波动率要求,动态获取风电的低频部分作为风电并网功率;依据储能爬坡功率的约束,将中频段部分主要由锂电池吸收,而高频段由超级电容器吸收,从而提高多类型储能的使用寿命和经济性。最后,应用算例分析了基于HHT的风电波动平抑策略的有效性。     

应用于微网储能系统的三电平CLLLC变换器优化设计研究

针对微网储能系统中能量在直流母线与储能电池间双向传输的应用场景,研究了一种三电平CLLLC变换器。首先分析了三电平CLLLC变换器在正反向运行时的工作原理,然后通过建立基波等效模型分析了变换器正反向运行的电压增益特性,并研究了各参数对电压增益的影响。在此基础上,提出变换器的优化设计流程,其可以满足变换器双向运行的增益要求。最后搭建了一台实验样机,通过实验验证了所提出的优化设计的有效性,在同步整流策略下样机效率最高为96.2%。     

储能参与风电场惯性响应的容量配置方法

在当前风电高渗透率的背景下,电力系统对风电场的惯性响应能力提出了相应的技术要求。风电机组通过转子惯性控制可以提供一定的支撑,但受转子转速限制,风电机组难以在全风况下满足惯性响应需求。针对该问题,文中提出储能参与风电场惯性响应,将风电机组的转子惯性控制和储能控制相结合,使风电场具备类似于传统电源的惯性响应能力,并分析了不同风况下的储能容量需求,提出了基于非参数核密度估计的储能容量配置方法,摆脱了传统参数估计法对风速分布特性的依赖。算例分析表明,所提方法可有效降低储能配置容量,提高储能参与风电场惯性响应的技术经济性。     

储能参与风电一次调频的容量优化

风电高渗透率下的电力系统运营商要求风电场提供一次调频服务,风电机组通过变桨控制可以提供一定的调频备用,但风电场长期降额运行降低了经济效益。本文提出储能参与风电场一次调频,将风电机组变桨控制与储能控制相结合,使风电场具备类似于传统电源的一次调频能力。提出了基于机会约束规划的储能容量优化方法,建立以风储系统运行成本最小为目标,以满足一次调频需求为约束的优化模型,采用置信水平实现风储系统在调频可信度和运行成本之间的折中。分析了典型参数对储能配置容量的影响。研究结果表明,所提出的方法降低了储能的配置容量,提高了储能参与风电一次调频的经济性。     

面向区域化综合能源调度的负荷预测算法设计

为了提升区域化综合能源系统的调度水平,对多能源形态下的能源负荷预测算法进行了研究。针对清洁能源供应的波动性与随机性,建立了某区域的综合能源调度模型。该模型将负荷预测问题转化为时间序列处理问题,并引入循环神经网络（RNN）来进行问题求解。同时在求解过程中使用Seq2Seq替代了传统的RNN神经元,且采用GRU作为编码器-解码器进行序列长度转换,从而有效规避了RNN网络在进行不同长度输入输出序列处理时的缺点。通过在某区域的综合能源系统内进行的算法仿真结果表明,负荷预测的相对误差小于4.5%,故能够满足能源调度的生产要求。由对比实验可知,所提算法的MAE及RMSE分别可达到3.25%、4.13%,相较于BP网络与传统RNN网络均有显著改善。     

风力发电的调频技术研究综述

随着风力发电的规模化开发利用,风电作为未来电网中的重要电源,越来越被认为应该具备类似于传统电源的有功控制和频率调节等辅助服务能力。介绍了一些风力发电发展较快国家或地区对风力发电参与调频或提供有功备用的导则或规定,分析了变速风电机组转子惯性控制、超速控制、变桨控制、组合控制,以及储能与风电机组结合参与系统频率响应或调节的技术特点与研究发展态势,并给出了今后需要重点关注或研究的问题。