黑龙江电网风电消纳能力影响因素及提高措施研究

风电消纳问题不仅是黑龙江省电网面临的主要问题,是我国乃至世界性的难题。文中从多个角度分析影响黑龙江省电网风电消纳能力的主要因素,并总结了国内外提高风电消纳能力的有效措施,以期对黑龙江省风电的健康发展有所借鉴。     

科技快讯

黑龙江省电力有限公司风电接入科研项目通过验收12月1日,黑龙江电力有限公司电力调度通信中心自主研发的《风电场接入黑龙江电网运行分析研究》项目通过验收。该项目着力解决黑龙江电网大容量风电机组接入系统的计算分析和安全稳定运行问题,为进一步提高黑龙江电网风电接纳能力提供科学依据。     

考虑吸纳风电能力的电网调度模型研究

智能电网的特征之一是充分吸纳可再生能源。风力发电随机性强,给电网带来诸多不确定因素。为了最大程度吸纳风电能量,同时兼顾电网安全性,必须舍弃传统的基于N?0或N?1考量的调度计划制定方法,而应在计及输电元件故障概率的基础上构建含风电的电网调度模型。该模型追求电网静态安全与风电吸纳能力的协同优化。算例以不同风况为背景,计算了小风、中风、大风情形下的风电最大容许上网功率。研究表明,通过科学的调度优化,能够让风电起到对电网的支撑作用,同时避免风电随机性对电网造成的影响。     

含风电场的大电网系统运行风险评估

本文深入探究了影响大电网安全运行的风险源,包括风电场的集电线路故障、无功补偿设备故障等风险因素,对此建立了适合运行风险评估的可靠性模型。基于非序贯蒙特卡罗仿真,采用等分散抽样法选择系统状态。建立了含风电场的大电网系统运行风险评估指标体系,开发了评估流程。应用本文所提方法对IEEE-RTS79算例的计算表明,该方法可合理评估风电接入后系统短期的运行风险,并为调度部门调整发电出力计划、定位电网薄弱环节和确定风电吸纳能力提供参考依据。     

基于调峰裕度分析的电网风电消纳能力研究

风电接入电网后,出力具有波动性、不确定性,不具备传统火电厂输出稳定、可调度的特点,大规模风电的集中并网,电网的调峰能力已成为制约风电消纳的主要因素。根据2014年黑龙江省的实际数据,基于调峰裕度的方法分析了黑龙江电网风电的消纳情况,对黑龙江省风电的健康发展具有借鉴意义。     

计及电网调峰约束的风电接纳调度方法研究

传统的风电接纳能力计算方法没有考虑实际电网的调度运行方式,缺乏普遍的实用性。在考虑电网调峰约束的前提下,对影响风电接纳能力的重要边界条件进行敏感性分析,依托D5000智能电网调度技术支持系统,读取电网短时开机方式的运行数据。提出省级电网风电接纳能力的计算原理与算法,求解出接纳能力指标值,进而构建协调电网调度计划制定与接纳风电能力的优化调度模型,实现了常规电源与风电的协调运行,降低风电功率对电网运行的冲击,使计算得出的结果能够更加准确地反映电网实际接纳风电能力。现场运行数据验证了所提出的风电接纳能力计算方法的有效性。     

适用于评估风电接纳能力的时序生产模拟算法研究

近年来,负荷状况、电源结构和网架结构等因素的变化直接导致电网风电消纳能力降低,深入开展电网风电消纳问题的研究,对于风电资源的可持续高效利用、电网的安全稳定运行意义重大。针对电网风电接纳能力评估算法展开研究工作。首先,对风电场出力的实测数据进行了时间和空间分布特性分析。然后,在风电出力特征和最大/最小负荷预测方法的基础上,给出风电接纳能力的时序生产模拟算法。最后,以某省级电网为例,对不同季度、不同运行条件下的风电消纳能力进行了评估计算。对比电网运行数据,计算结果表明该方法能够用于评估电网风电消纳能力,可为进一步提高电网风电消纳水平提供理论数据参考。     

石青山风电场一期投产对地区电网安全及环境影响

黑龙江省虎林市电网较为薄弱,但风能资源丰富,发展风电与局部地区电网安全稳定运行之间存在一定的矛盾。从石青山风电模型人手,采用时域仿真法研究黑龙江省虎林市石青山风电场一期机组投产后对地区电网及环境的影响,为地区电网安全运行策略的制定提供依据,并将为地区风电发展奠定基础。     

考虑调峰和电网输送约束的省级系统风电消纳能力分析

随着风电并网容量的增加,调峰和电网输送能力已成为电力系统消纳风电的瓶颈。为直观表达省级系统消纳风电的能力,指导风电发展规划以及未来调度运行工作,结合中国电力系统运行特性,研究了综合考虑调峰约束和电网输送能力约束的风电电量消纳预测方法,并根据中国北方风电富集省份现有的电网条件、电源结构、实际运行方式等信息,对多种场景下两...     

调峰约束下电网接纳风电能力的研究

针对我国目前风电大规模装机与电网现有接纳能力之间的矛盾,对电网调峰能力以及调峰能力对于风电接纳的影响作了具体分析。并结合一个区域电网的实例,采用遗传算法定量计算了在电网调峰能力约束下的风电接纳水平,以及风电接纳水平对电网运行成本的影响。     

电网风电消纳能力计算方法分析

在分析风电日负荷特性与等效容量系数、电网平均调峰裕度的基础上,提出新的电网风电消纳能力计算方法,并针对典型系统的风电消纳能力进行实例计算,验证该计算方法的准确性。     

京津唐电网风电场群发电功率短期预测

随着风电大规模并网,加强区域性风电场群的发电功率预测对于地区电网的安全稳定经济运行具有重要意义。根据京津唐地区风电场群的特殊性,首先用物理建模方式建立风电场的短期风力预测模型,并将统计升尺度技术与物理模型相结合,以提升预测模型精度的稳定性;之后,采用三层体系架构建立京津唐电网风电功率预测系统,且实现了工程应用。运行结果表明,该方法可以更准确地预测京津唐地区风电发电功率,大幅提升京津唐电网风电消纳能力,有效提高电网调度精益化水平。     

风电接入对黑龙江电网的影响及应对措施

结合黑龙江电网风力发电现状,阐述了风电对电网调峰、调压、调频和稳定的影响,并从运行和管理角度提出了具体应对措施。     

风火打捆直流送出系统电压稳定控制策略

在风火打捆直流外送系统中,风电机组的调压能力、直流系统的无功电压特性及无功补偿设备都会影响系统电压稳定性,分析风火打捆直流外送系统的电压稳定性需要综合考虑风电、直流、交流系统之间的交互作用。随着直流的功率调整或发生故障,直流给风火打捆直流外送系统带来了安全稳定问题。文章分析了直流闭锁后电压暂升原因,研究了直流系统无功调节与风电机组无功电压控制的机理,提出直流、风电协调控制策略,并以黑龙江电网为例进行了仿真验证,对风火打捆直流外送系统电压稳定控制具有一定的指导意义。     

考虑风电协议外送的调峰型电采暖虚拟电厂优化配置方法

针对风电外送型区域电网调峰需求,提出考虑风电协议外送的调峰型虚拟电厂电采暖优化配置方法。首先,分析风电协议外送型电网系统结构及互动消纳机理。针对蓄热式电采暖用能特性,量化推导蓄热式电采暖可调节特性,建立蓄热式电采暖需求响应模型。然后,联合火电机组与VPP协同调峰策略,建立以区域电网协议风电外送经济性最优为目标的虚拟电厂电采暖容量优化配置模型。选取黑龙江某区域电网进行了算例分析,结果表明所提方法正确有效。     

“十二五”期间大规模风电接入对福建电网的影响及对策分析

针对“十二五”期间福建风力发电场接入电网后对电网电压水平及电压变动、暂态稳定性、电网频率、短路电流的影响以及调峰能力需求进行了计算和分析,分析了“十二五”期间福建电网对风电的接纳能力规模,提出改善风电场对电网影响的措施和建议。     

改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性研究

提出了改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性的措施以实现风电场的低电压穿越(low voltage ride through, LVRT)功能。目前，大部分基于双馈感应发电机的变速风电机组不具有故障情况下的暂态电压支持能力，当电网侧发生严重短路故障时，风电场的暂态电压稳定能力会影响到电网安全稳定。该文在DIgSILENT/PowerFactory中建立了具有暂态电压支持能力的变速风电机组转子侧变频器控制模型及用于故障后稳定控制的桨距角控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对风电机组和电网暂态电压稳定性的贡献。仿真结果表明，当电网侧发生三相短路故障时，风电机组转子侧变频器暂态电压控制能够控制风电机组发出无功功率支持电网电压；桨距角控制能有效降低变速风电机组机械转矩，避免出现风电机组超速及电压失稳。得出结论：采用变频器暂态电压控制及桨距角控制能够改善基于双馈感应发电机的并网风电场的暂态电压稳定性，确保风电机组低电压穿越(LVRT)功能的实现及电网安全稳定。     

大型风电场接入输电网的系统稳定性研究

以甘肃省河西电网主网及安西地区风电场为对象,通过Matlab/simulink对系统进行建模,研究了该大型恒速恒频风电场在已有并网容量下对电网静态稳定性和暂态稳定性的影响,对接入极限穿透容量下的系统进行了暂态稳定性分析,对该系统的低电压穿越能力进行了测试。在仿真分析的基础上,提出了改进方案。     

大规模风电地区电网电压稳定研究综述

风电的快速发展对风电地区电网电压稳定性威胁越来越大,为此,对国内外大规模风电地区电网电压稳定问题进行了综述。介绍了风力发电模型以及风电并网的电压变化计算以及风机的低电压穿越能力和我国对风机的低电压穿越能力的要求,分析影响风电地区电压稳定的因素和风电地区电网电压稳定的方法,并探讨解决大规模风电地区电网的电压稳定的措施。建议应从风力预测、故障时对风电并网点的电压暂态波形研究、风机脱网后的对应策略研究和火电与风电的配合控制电压策略,加强对大规模风电地区电网电压稳定性研究,保障风电地区的电网安全。