基于中尺度气象模式分析的海陆风电场间尾流扰动影响评估

海上风电在“双碳”目标的引领下快速发展,其选址布局若缺乏整体协调规划会因尾流效应损害已建成下游陆上风电场的发电量与经济效益。为提高区域资源利用率,保障风电产业的协调可持续发展,该文以中国盐城某海上风电场及相邻陆上风电场为研究对象,提出一种耦合风电场参数化方案(wind farm parameterization,WFP)和天气研究与预报模式(weather research and forecasting model,WRF)的海陆风电场间尾流扰动影响评估方法(WRF-WFP),通过比较有无海上风电场的算例输出间的差异,分析典型真实大气状况下海上风电场整体尾流强度的空间分布特性,并结合实测数据验证了WRF-WFP的有效性与参数灵敏度。量化评估了典型工况下海上风电场对下游陆上风电场的运行扰动作用的时空特性,归纳了陆上风电场的相对功率损失规律。结果表明在典型大气状况下,海上风电场的尾流可以延伸36～73km,最大宽度5.8～10km;尾流对下游陆上风电场的扰动作用在夜间的频次与强度更为显著,风速衰减达5.83%时,平均功率亏损可达15.47%。     

基于储能惯性响应的电网紧急频率控制方法

针对特高压直流闭锁等原因造成的受端电网频率严重跌落问题,提出一种储能紧急频率控制策略。首先,建立储能参与紧急频率控制的数学模型。其次,对于大功率缺额后发电机组惯性响应不足问题,提出了改进的频率变化率（rate of change of frequency,RoCoF）下垂控制策略以提高储能的惯量支撑,根据储能比例分配系数实时调节储能虚拟惯性及下垂控制出力;惯性响应阶段以RoCoF下垂控制为主、虚拟惯性控制为辅,抑制系统频率变化率;结合频率调节需求和储能系统出力特点提出不同区域的调频策略,并通过模糊控制量化处理区域控制偏差及荷电状态不确定性,提高储能系统频率控制的精度。最后,以某电网实际算例仿真验证了所提方法的有效性和工程实用性。     

微电网分层分布式能量优化管理

以系统经济性、环保性、供电可靠性为优化目标,提出基于多代理系统的微电网分层分布式能量优化管理策略,将传统集中式能量优化转变为包含细化变量定义域的微电源分布式计算、基于遗传算法的中心控制器优化、修正优化解的分布式并行调节以及生成最终解的全局协调这4个阶段的分层分布式能量优化,并将各微电源的运行特性与用户控制目标以约束条件的形式,分散到各阶段予以实现。在此基础上,分别针对微电网单目标与多目标优化问题,介绍了各单元代理在每个阶段的工作任务和协作关系,并利用MATLAB和JADE平台构建针对未来24 h的系统优化算例。计算结果表明所提分层分布式能量优化策略能够弱化对微电网中心控制器性能的要求,并且具有更快的运算速度和较好的优化效果。     

基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究

为了实现直流微电网中储能设备的优化控制以及荷电状态均衡控制,提出了一种基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制策略。分析了直流微电网结构和储能模型,利用模拟电机特性结合电压电流双闭环PI控制方法优化储能设备控制,通过模拟电机特性结合下垂系数控制法达到荷电状态均衡控制,并搭建Simulink仿真模型进行验证。由仿真结果可知:在风力输出功率和光伏输出功率波动时,在模拟直流电机特性的储能装置控制优化策略下,蓄电池能够有效抑制母线电压波动,维持系统各部分功率平衡;在蓄电池充电、放电及充放电过程中,在模拟电机特性与下垂系数控制下,让荷电状态高的蓄电池输出较多功率,而荷电状态低的蓄电池则吸收较多功率,最终实现并联蓄电池荷电状态的平衡。研究结果表明,该方法能有效抑制母线电压跌落,增强直流母线的稳定性。     

基于多代理系统的直流微电网分区域式稳定控制方法研究

基于直流微电网的结构属性和分布式电源的运行特点,以直流母线电压的恒定作为控制目标,针对系统中各单元隶属于不同用户的情况,利用多代理系统构建信息网络,提出以各分布式电源自协调、自管理、自组网为策略实现的直流微电网分区域式稳定控制方法。选择直流微电网系统中的独立子区域作为研究对象,设计不同供求关系下的系统稳定控制策略,实现基于信息流的功率流的重新分配与优化。仿真分析结果表明文中设计的基于多代理系统的直流微电网分区域式稳定控制方法,不仅能有效保持系统的运行稳定性,而且能充分体现不同分布式电源的运行特点。     

基于IEC61850的多代理系统在微电网运行控制中的应用

多代理系统被广泛接受可用于微电网运行控制,代理之间消息的传递需要统一的信息模型.提出利用IEC61850的信息模型,以JADE平台为载体,实现多代理系统对IEC61850的兼容.以微电网中光伏电池为例,研究其接入、运行和退出过程中各代理信息的交互,确定IEC61850的信息模型向代理通信语言的映射方法.仿真结果表明,基于IEC61850的多代理系统控制方法,能确保代理之间信息交互的统一性和互操作性,从而有效地应用于微电网的运行控制中.     

多代理系统在直流微网稳定控制中的应用

为实现直流微网能量的分层管理,维持系统不同运行模式下的电压稳定,提出基于多代理系统的直流微网稳定控制方案。采用(java agent development framework,JADE)平台,构建包含分布式电源、微网中心控制器和配网控制器的层次化多代理系统框架;根据直流微网运行模式和微电源运行特性,设计代理的任务和通信协议。利用代理的自治性与协作性,在稳态运行时可实现微网内部、微网与配网间的功率分配,维持系统静态稳定;在运行模式切换的暂态过程中,能及时处理系统功率不平衡,保持系统暂态稳定。算例分析验证了所提基于多代理系统的直流微网稳定控制方案的有效性,适用于直流微网能量分层管理和系统稳定控制等领域。     

基于主从博弈模型的电热联合市场中节点能价的计算方法

随着综合能源系统的发展和电力市场改革的深化,电力与热力的产销日益紧密,如何构建一个健康高效的电热联合市场得到了越来越多的关注。为此,本文构建了一个基于Stackelberg博弈理论的电热联合市场框架,独立能源交易中心负责组织能源供应商与用户进行交易,并负责最终的市场出清。基于比例共享原则,提出了考虑生产成本和水泵运行成本的节点热价计算方法,并通过修正用户的热力需求函数以考虑热力在传输过程中的损耗。在博弈模型的求解方面,提出了交互式迭代算法以求解能源供应商的最优设备出力、节点电价和节点热价以及用户的最优混合需求响应。最后,通过算例详细阐述了求解所提模型的计算步骤,展现了所提模型和算法的高效性和实用性。     

基于主从博弈模型的电热联合市场节点能价计算方法

随着综合能源系统发展和电力市场改革深化,电力与热力的产销日益紧密,构建健康高效的电热联合市场越来越受关注。在此背景下,文中首先构建基于Stackelberg博弈理论的电热联合市场框架,独立能源交易中心负责组织能源供应商与用户进行交易,并负责最终的市场出清。其次,基于比例共享原则,提出考虑生产成本和水泵运行成本的节点热价计算方法,并通过修正用户的热力需求函数计及热力在传输过程中的损耗。然后,在博弈模型求解方面,提出利用交互式迭代算法求解能源供应商的最优设备出力、节点电价、节点热价以及用户的最优混合需求响应。最后,通过算例详细阐述模型求解步骤,验证所建模型和所提算法的高效性和实用性。