地区电网风电穿透功率极限仿真研究

在规划阶段,风电场迫切需要解决接入方案和风电场穿透功率极限计算的问题。不同的接入方案有不同的穿透功率极限,反之,穿透功率极限也限制了风电场的装机容量和接入方案的选择。总结了风电穿透功率极限计算的方法,在此基础上,结合规划的一般程序提出了一种计算地区电网风电穿透功率极限的方法,并给出了计算实例。     

风电场穿透功率极限计算方法综述

简要介绍了风力发电的现状,指出了确定风电场穿透功率极限的重要性,分别论述了求取风电场穿透功率极限的传统数字仿真法、带约束的优化算法以及频率约束法,并讨论分析了上述方法的优缺点,提出今后可在风电随机性、系统频率稳定、风电价值及上述方法的综合应用等方面展开研究,以期为深入研究风电场穿透功率极限计算提供一些思路。     

电动汽车接入对风电穿透功率极限的影响研究

电动汽车和分布式风电接入电网是当前的研究热点。首先分析了分布式风电以及电动汽车入网的随机特性,介绍了基于非参数核密度估计法的含电动汽车配电网负荷建模方法。该方法能够较好地克服由传统的正态分布进行负荷建模带来的误差。建立了基于机会约束的分布式风电穿透功率极限的计算模型,并使用嵌入随机模拟技术的粒子群优化算法对不同电动汽车渗透率时风电的穿透功率极限进行求解。最后,算例说明了电动汽车入网对负荷分布的影响,并从多个角度分析了电动汽车渗透率对风电极限穿透功率的影响机理。     

基于直流概率潮流的风电穿透功率极限计算

风力发电已经成为清洁能源中发展最快的一种发电方式,确定风电穿透功率极限对风电并网的规划和运行有着重要作用。文中提出了基于直流概率潮流的风电穿透功率极限计算方法,计算中通过直流概率潮流计算,综合考虑风电场出力、发电机出力、节点负荷等因素的随机性,得到含有风电场的电力系统中线路有功潮流的概率分布,然后利用随机规划理论和改进的遗传算法求解风电穿透功率极限。最后以IEEE30系统为算例,验证计算方法的有效性。     

考虑风速相关性的风电穿透功率极限的改进计算

为全面分析多风电场风速相关性对风电穿透功率极限的影响,提出了一种考虑风速相关性和电网多种约束条件的风电穿透功率极限的改进计算方法。该方法采用基于拉丁超立方采样的随机模拟技术对具有相关性的多个风电场风速进行模拟,并应用基于机会约束规划理论的最优概率潮流方法,在满足包含常规机组爬坡能力约束等系统多种约束的前提下,以系统接纳风电总装机容量最大化为目标,计算风电穿透功率极限。以IEEE-30节点系统为仿真算例,采用遗传算法对该模型进行求解,验证了上述方法的有效性。仿真结果表明,通过增加爬坡能力约束能更好地反映风速相关程度对风电接入能力的影响,从而得到更符合实际的风电穿透功率极限。     

考虑需求侧响应的风电穿透功率极限计算方法

风电出力具有随机性、波动性和反调峰性,其大规模接入电网后,对系统调峰平衡带来较大负面影响并制约系统对风电的消纳能力。研究了一种考虑需求响应的风电穿透功率极限计算方法。将需求响应控制作为提升系统消纳风电能力的手段,以系统消纳风电能力最大为优化目标,同时考虑系统常规发电机组的运行约束,构建了基于电价灵敏度理论的风电穿透功率极限计算模型。以实际电网数据进行计算。结果表明所提方法能够提升系统对风电的消纳能力,验证了本文所提方法的有效性和正确性。     

考虑多安全性约束的风电场穿透功率极限研究

穿透功率极限是含风电场电网规划中的重要问题。本文从梳理风电场穿透功率的多种约束条件入手,建立了包含系统潮流平衡、支路潮流、常规机组出力等约束条件的风电穿透功率极限计算模型,在此基础上引入了风电波动导致的系统频率偏差及电压偏差等安全性约束条件。提出了基于系统惯性中心频率的频率偏差指标和基于系统线性化方法的电压偏差指标,从安全性角度考虑了风电接入容量的影响因素。采用遗传算法对模型进行求解,相关算例证明了该方法的准确性和合理性。     

基于修正能量函数和可信性理论的风机极限穿透功率模型研究

建立了考虑暂态稳定约束和风速不确定性的风机极限穿透功率计算模型。采用修正能量函数法计算暂态稳定指标,建立暂态稳定约束条件。针对风电出力的不确定性,采用风速预测误差的模糊性表征风电出力的模糊性,并基于可信性理论建立了支路容量的模糊机会约束条件。结合暂态稳定约束,最终建立风电穿透功率的模糊机会约束模型。为了避免低效的模糊模拟求解,将模糊机会约束条件转化为其清晰等价类,简化模糊机会约束模型为易求解的混合整数线性规划模型。IEEE 30节点算例表明该方法可有效计算风机极限穿透功率。     

基于电力系统暂态稳定分析的风电场穿透功率极限计算

提出了基于电力系统暂态稳定性分析的风电场穿透功率极限计算方法。计算中采用的风电场数学模型考虑了风电机组的叶片、轮毂、齿轮箱和连轴器以及异步发电机的特性。应用该方法分析计算了一含有风电场的实际电力系统的穿功率极限。并揭示了影响风电场并网运行的主要因素是频率波动。     

电力系统的柔性评价与风电穿透功率极限计算

提出了电力系统柔性概念,通过不确定参数的柔性化表示,建立了面向不确定信息的电力系统柔性评价模型。将柔性概念引入到风电出力随机性的建模研究中,通过风电功率的柔性化表示,提出了基于电力系统柔性评价的风电穿透功率极限计算方法。针对IEEE 30节点系统的研究结果表明,风电功率的柔性化表示充分反映了风电出力随机性强的特点,该方法实现了对风电出力随机性的客观建模,提高了风电并网容量规划方案的灵活性和适应性。     

提高风电渗透率极限的火电机组惯性参数优化方法

波动性风电的高渗透接入降低了系统的阻尼和一次调频性能,制约了风电渗透率的进一步提升。研究在不降低系统动态稳定水平的前提下提高高风电渗透率系统的调频能力,对于提高风电渗透率极限具有重要意义。文中首先提出了一种含阻尼水平约束和频率偏差约束的风电渗透率极限求解方法,进一步基于火电机组惯性参数对系统阻尼特性和一次调频性能有相反作用的机理,提出了一种考虑系统阻尼和动态频率响应能力的火电机组惯性参数协调优化方法。仿真结果表明,所提风电渗透率极限求解方法的计算结果有较高的参考价值,引入协调优化策略后有效改善了系统的动态稳定特性和调频特性,优化效果适用性强,优化后系统风电渗透率得到了提高。     

基于风电极限穿透功率的经济调度优化模型研究

风电出力的时变特性,决定了风电极限穿透功率对大规模风电并网系统的调度策略有重要的影响.在充分体现环境保护和风电特性的火电和风电的运行价格模型基础上,基于风电场极限穿透功率和风电场出力预报可信度,建立了风电并网电力系统经济优化调度模型.基于新疆乌鲁木齐电网对该调度模型进行算例仿真,并采用遗传算法(GA)实现模型求解,结果...     

大规模非并网风电系统开发与应用

风电并网是目前世界上大规模风电场的唯一应用方式,但由于风的高度不稳定性,导致风电大幅度波动,风电在电网中的贡献率难以超过10%。文中介绍了大规模非并网风电直接应用的原创性思路,即大规模风电不并入电网,直接应用于一系列能适应风电特性的终端用户。非并网风电系统中的风力机较常规风力机结构得到优化、风能利用效率显著提高、大幅度降低风电成本,并阐述了下一步需要解决的问题和研究方向。     

小型风力发电机模型及其接入系统研究

将新兴的发电技术风力发电引入传统的电力变电站,在风力发电机详细数学模型的基础上,通过仿真求取了风电场穿透功率极限,详细分析了风力发电系统的动态性能,及其对配电系统的影响,证实了该设计方案的可行性,并展望了今后研究工作的方向。     

风电场高极限穿透功率下电网静态电压稳定特性的研究

在PSS/E软件中建立高极限穿透功率下的含风电场电网的模型,研究了在高极限穿透功率下电网受小扰动时电压的影响。通过仿真分析区域电网加无功补偿装置系统稳定下的潮流计算PU、QU曲线,得出在高极限穿透功率下含风电场电网运行的电压可行性和可靠性的评估。     

北京电网风电发展与消纳能力

结合北京地区风力资源分布情况及风力发电的并网现状,对北京地区风力发电的发展情况进行了预测。预测内容包括规划风力发电的输出特性,以及“十三五”期间北京地区风力发电的发展情况。提出了一种以电网的负荷特性、常规电源调峰能力、新能源处理特性及外受电力交换情况作为边界条件的风电消纳计算方法。运用该方法对北京电网“十二五”末及“十三五”末对风电的消纳能力进行了计算,并提出了促进北京电网风电发展的相关技术措施。     

湖南省1号风电场穿透功率极限研究

随着风能大范围的推广应用,湖南省规划建设1号风电场。通过分析计算1号风电场的穿透功率极限及其影响因素,为规划设计1号风电场提供参考。     

电池储能运行策略对系统Well-being指标及风电消纳能力的影响

提出了一种电池储能系统有序放电运行策略,考虑风电出力不确定性、尾流效应、电池故障率等因素,对风储联合发电系统进行Well-being分析.算例表明,在风电超出允许接入比例,而系统吸收允许接人的风电后仍处于缺电状态时,该策略能提高系统的风电消纳能力,并进一步提高系统可靠性.此外,还进一步研究了该储能运行策略下,储能系统容量、电池最大充放电功率以及风电允许接人比例等因素对发电系统Well-being指标的影响.