计及海上风电调频能力的新型电力系统频率态势分析北大核心CSCD

针对海上风电大规模并网后影响沿海地区电网频率稳定的问题,文章研究了计及海上风电参与调频的新型电力系统频率态势分析策略。该策略首先基于火电、陆上风电、光伏、海上风电频率响应模型建立聚合的电力系统频率响应模型。然后,基于电力系统频率响应模型,建立频率特性传递函数,并量化分析电力系统频率特征。最后,利用Matlab/Simulink仿真验证了文章所提频率态势分析方法的有效性,为沿海地区计及海上风电调频能力的电力系统频率态势预测提供理论方法。     

风电功率状态的时域概率特性研究

随着大规模风电的并网,深入认识风电功率的随机特性将有利于更好地预测和利用风电。目前,对于风电功率波动特性的研究较多,对风电功率状态的时域概率特性的研究更侧重于对风电状态转移概率特性的描述。基于风电功率状态的定义,深入研究了风电功率状态持续时间的概率分布描述函数和状态转移概率矩阵。基于多座风电场/群的大量实测功率数据的研究发现:风电功率在某个特定状态可能持续几个小时甚至更长时间,逆高斯分布较适合用于描述风电功率状态持续时间的概率分布,可为系统运行调度风电提供参考信息;风电功率状态转移概率矩阵量化了风电场功率状态的跳变程度,风电功率状态的跳变呈现山脊特性。     

考虑随机性的风电布局优化模型

风电功率的随机性对电力系统安全稳定运行提出挑战,同时,系统网架条件、电源结构和负荷特性制约着风电的接入与消纳。为此,建立了风电布局优化模型,以系统风电装机容量最大化为目标,计及网架传输容量限制,采用典型负荷水平反映系统的负荷需求,并考虑常规机组应对风电功率波动的能力。模型应用鲁棒线性优化理论考虑风电随机性,采用盒式集合描述风电功率偏离均值的程度,引入可调节的鲁棒性参数,实现不确定性优化模型向确定性优化模型的转化,进而对风机布点及相应的装机容量进行优化决策。最后,以修正的Graver 6算例系统为例,验证了模型的有效性与合理性。     

风电场储能装置的鲁棒优化配置

在含多风电场的电网中,为风电场配置一定容量的储能装置,能够有效削弱风电场出力波动性对系统运行带来的不良影响.首先以最小切负荷量作为评估系统运行安全的指标,在确定的网架和机组出力方式下分析多个风电场出力的随机波动对系统运行安全的影响;然后,在期望的系统安全运行风险下,求解对应的风电场出力可接纳范围;最后基于此确定风电场需要安装储能的位置和额定功率.在Garver算例系统中接入4座风电场,分析得出在不切负荷的情况下,很难基于有限的电源运行范围和线路传输能力约束消纳全部风电场的功率波动.研究表明,基于不切负荷的安全运行要求,需优先在传输能力不受限、风电功率波动较小的节点配置储能装置,最大限度减小储能配置需求.     

“嵌入式”直流技术在省级输电网中的规划及应用

江苏电网作为典型的省级输电网，面临着大规模新能源接入带来的能源转型压力和挑战，需要从“源网荷储”等各方面进行转型升级。本文通过对负荷、电源、网架结构等江苏能源电力发展格局的分析，总结了江苏电网面临的例如重要输电断面输电能力不足等挑战。结合新能源大规模发展及江苏输电网结构特点，重点分析了“十四五”及远景江苏输电网过江断面输电能力需求，提出了送、受两端均位于江苏交流电网内部且分布长江两侧的“嵌入式”直流技术。相比较于传统的互联方式建设的远距离、大容量直流输电技术，本文提出的 “嵌入式”直流输电技术通常利用现有架空输电线路或现有/预留交流电缆通道，构建江苏省内交直流混联电网，在有限输电走廊空间内可大幅提高电网关键断面的输电能力，挖掘现有电网的供电潜力，满足江苏电网发展的需求。