风电场场站级有功控制策略研究

目前风电发展主要集中在研发效率更高,容量更大的机组上,因此很少关注风电场场站级的有功控制。对风电场场站级有功控制策略进行研究,提出了一种根据优先级顺序对风电机组的有功出力进行分配的方法,使得风电场出力在执行电网调度计划的同时,能快速有效地跟踪调度指令变化,并且减小了风电场内部机组的有功出力波动,降低了控制系统的损耗。     

考虑风电机组运行健康状态的风电场优化调度方法

当前风电场功率控制过程中多关注风电机组的发电能力,很少区别对待健康机组和带病机组。对此,以风电机组运行参数为评估指标,计算各指标劣化度,并以综合劣化度为风电机组健康状况的总体评判指标,再结合风电机组启停状态及功率控制要求建立风电场的多目标调度模型。采用混合编码遗传算法优化该模型,获得风电机组启停组合和目标功率值。仿真结果表明,该方法优化了风电机组启停计划,改善了风电机组的整体健康程度,提高了风电场有功输出的可靠性和稳定性,为功率调度过程提供了依据。     

考虑噪声影响的风电场功率分配优化模型

提出一种考虑噪声影响的场级功率分配算法,在满足电网调度指令的同时最小化风电机组运行产生的噪声。首先,根据采集的有功功率与对应的风电机组声功率级噪声值数据,采用多项式拟合,确定有功功率与风电机组声功率级噪声之间的函数关系。然后,根据GB/T 17247.2—1998提供的噪声传播计算方法,建立有功功率与接收点噪声之间的函数关系。其次,建立考虑功率控制、风电机组启停变化与接收点噪声限值约束的风电场功率分配多目标优化模型,采用遗传算法求解该模型。最后,通过3个不同噪声监测点分布的案例,验证该调度模型能有效满足电网限电要求的同时降低机组运行噪声,并且在实际应用上具有通用性。     

一种提高风电机组调度可靠性的风电场功率控制策略

以提高风电机组调度可靠性为目标,提出一种考虑风电机组运行健康度的风电场功率优化调度策略。首先提出一种基于风电场数据采集与监视控制系统(SCADA)监测数据的风电机组健康状态评估策略,利用综合劣化度对机组的健康状况进行总体评估,为功率调度决策过程提供辅助依据。针对风电场实际运行中对机组启停以及功率控制的要求,结合机组健康度信息,建立风电场功率调度的复合目标多步优化模型,并设计基于遗传算法的求解策略。最后通过详细的算例验证了所提策略对改善运行风电机组的整体健康程度,优化机组的启停计划、提高风电场功率控制可靠性具有良好作用。     

风电场AGC系统建设研究与实践

随着风力发电的快速发展,百万千瓦级风电基地不断增多,风电参与电网调峰不可避免.介绍了一种风电场远程有功功率自动控制系统的实现方法及其系统结构和运行情况,并对风电场有功功率自动控制系统(AGC)建设进行了展望,提出了相关建议.     

风电场调度自动化系统的设计与应用

本文结合风电场及风电机组自身所具备的调节能力和运行特点,论述风电场调度自动化系统的设计思路,引入AVC(自动电压控制系统)、有功功率控制系统、风电功率预测系统及其他风力监测和报警等辅助系统,建立风电场与电网系统良好的调度方式,从而使风电场切实参与到电网调度和系统安全稳定的维护中。     

变速风力发电机组调频控制策略研究

根据变速风力发电机组的运行特点,提出一种调频备用功率控制策略。在正常情况下,调整机组最优功率-转速曲线,使机组运行在次优功率捕获曲线上,减少一部分有功输出,留作调频备用功率;当系统频率变化时,通过调节桨距角和机组有功功率参考值,改变风电机组有功输出,参与系统频率调整。通过一个具体仿真算例分析了风电机组增加惯性响应控制、一次调频控制与备用功率控制等多种控制环节对系统频率的调节作用,并研究了当频率突变时有无AGC控制对风电机组调节特性的影响。     

光伏电站并网有功功率控制策略的 设计与实现

光伏电站有功功率输出值能够按照电网调度的指令进行高效、合理的调节已经成为大规模光伏电站并网的强制性要求。该文研究了光伏电站有功功率控制的现状,提出一种基于光伏逆变器的光伏电站有功功率控制策略,并通过现场的实际运行验证了该策略的可行性     

考虑间歇性电源的微电网经济调度模型与算法

微网系统的有功调度是具有重大经济效益的复杂问题,关键问题是要正确处理好微网有功调度过程中的不确定性因素。基于微网经济调度模型,采用场景法描述间歇性电源的出力,并简化了调度模型,采用原对偶内点算法对模型进行求解。实例应用结果表明,当风电波动较大时,传统调度方式下微网系统在某些时段可能出现功率缺额,鲁棒调度方式则能通过调整可控机组的出力使微网系统保持功率平衡;传统调度方式更具有经济性,鲁棒调度方式则是以损失经济性为代价换取微网系统对风电不确定性的适应能力。     

双重不确定性预测下风电场超短期有功优化控制

针对风电场并网友好性提升问题,提出考虑风速预测不确定性和风电机组有功特性不确定性的风电场发电能力评估方案。对风速超短期预测误差和风电机组在各风速区间的出力特性进行双重不确定性分析并建立概率分布模型,进而利用贝叶斯网络构建风电机组超短期出力的双重不确定性概率预测模型。基于风电场各风电机机组超短期出力概率预测模型,以最大概率跟踪电网调度指令为目标设计场站功率分配策略。算例分析表明,所提考虑双重不确定性的概率预测模型对机风电组有功的概率分布描述更准确,该模型在场站控制中可有效提升电网功率指令的完成水平。     

考虑风电不确定性的电热系统经济调度

随着风电等新能源大规模并网,其出力的不确定性给电力系统日前调度带来很大挑战。传统的研究方法多是假设风电功率预测误差服从某种概率分布,但风电功率预测误差受到多种因素影响,概率分布模型无法准确描述其特性。为此,采用基于神经网络的组合预测方法对风电功率误差进行建模,再将预测的风电误差加入到包含热电机组、火电机组、风电、储热装置和电锅炉的热电联合优化调度模型中,最后以实际的10机系统为例进行仿真,分析了风电预测误差对机组出力、风电消纳及调度成本的影响。结果表明,与传统方法相比,所建模型可减少机组燃煤成本与旋转备用成本,降低了经济调度成本,提高了风电消纳水平。     

含风光电站的电力系统动态经济调度

随着电力系统中风电和光伏发电的接入比例不断增长,其输出功率的随机性给系统经济调度带来了不确定因素。通过将满足一定置信概率的风电、光伏发电的功率区间预测信息纳入发电计划中,同时引入了可中断负荷作为旋转备用,建立了基于功率区问预测的考虑机组组合的系统动态经济调度模型。求解模型时利用改进离散粒子群算法（discreteparticleswarlnoptimization,DPSO）来解决机组启停问题,采用连续粒子群算法来实现负荷的经济分配,并采用启发式调整规则,提高算法的效率和搜索性能。最后通过10机系统仿真算例验证了模型和算法的有效性。     

OPC技术在风电场监控系统中的设计与实现

文章利用OPC技术设计了风电场监控系统集成方案，此方案可以将风机与其他控制设备互连，形成开放、可靠、安全的网络系统。根据OPC的通信模式及标准，开发了基于OPC动态链接库的服务器驱动程序及客户端接口。     

多场景概率机组组合在含风电系统中的备用协调优化

备用配置是系统抵御风险、提高运行可靠性的重要手段,也是系统运行安全与经济协调决策的问题。提出了基于状态转移的概率机组组合方法,该方法将风电的运行场景离散化,通过对风电预测误差进行概率表达,并在时间尺度上考虑状态的转移矩阵组成多场景的方法,以场景发生的概率协调系统在场景下的调度决策,并以实时校正备用作为正常和误差场景之间机组的调整限制。通过安全与经济的协调,能够自动为风电出力的波动配置适宜的备用,且模型中考虑了网络安全约束对机组组合和备用决策的影响。最后对含风电系统进行了实例仿真分析,结果表明模型的有效性和可行性,对风电的调度和规划具有指导意义。     

风电场功率控制策略研究与应用

文章根据国家电网对风电场功率控制的需求,提出了风电场功率控制方案。主要描述了风电场功率预测方法、降功率策略以及浅限幅、深限幅的具体策略。该方案经过现场实测,各项指标均达到国家电网要求。     

Dynamic Stability Enhancement and Power Flow Control of a Hybrid Wind and Marine-Current Farm Using SMES

This paper presents a control scheme based on a superconducting magnetic energy storage (SMES) unit to achieve both power flow control and damping enhancement of a novel hybrid wind and marine-current farm (MCF) connected to a large power grid. The performance of the studied wind farm (WF) is simulated by an equivalent 80-MW induction generator (IG) while an equivalent 60-MW IG is employed to simulate the characteristics of the MCF. A damping controller for the SMES unit is designed by using modal control theory to contribute effective damping characteristics to the studied combined WF and MCF under different operating conditions. A frequency-domain approach based on a linearized system model using eigen techniques and a time-domain scheme based on a nonlinear system model subject to disturbance conditions are both employed to validate the effectiveness of the proposed control scheme. It can be concluded from the simulated results that the proposed SMES unit combined with the designed damping controller is very effective to stabilize the studied combined WF and MCF under various wind speeds. The inherent fluctuations of the injected active power and reactive power of the WF and MCF to the power grid can also be effectively controlled by the proposed control scheme.      

Maximum Power Tracking Control for a Wind Turbine System Including a Matrix Converter

This paper focuses on maximum wind power extraction for a wind energy conversion system composed of a wind turbine, a squirrel-cage induction generator, and a matrix converter (MC). At a given wind velocity, the mechanical power available from a wind turbine is a function of its shaft speed. In order to track maximum power, the MC adjusts the induction generator terminal frequency, and thus, the turbine shaft speed. The MC also adjusts the reactive power transfer at the grid interface toward voltage regulation or power factor correction. A maximum power point tracking (MPPT) algorithm is included in the control system. Conclusions about the effectiveness of the proposed scheme are supported by analysis and simulation results.      

基于风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性而导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定和调度产生的影响,提出了含风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度模型。利用抽水蓄能的抽蓄特性,将风电和光伏出力进行时空平移,使风-光-蓄联合出力转变为稳定可调度电源,具备削峰填谷的功能,与火电机组共同参与系统优化调度。以风-光-蓄联合出力最大、广义负荷波动最小和火电机组运行成本最小作为目标函数,建立多目标优化调度模型,通过多目标处理策略,使目标函数简化为2个,以降低问题维数;在求解阶段,利用分层求解思想,将模型划分为两层,分别采用混合整数规划方法和机组组合优化方法进行求解。10机测试系统仿真结果表明：所建模型可以提高风能和太阳能的利用率,缓解火电机组的调峰压力,大幅降低风电反调峰特性对电网的影响,从而保证电力系统安全、稳定、经济运行。     

面向电网稳定性的智能化直流输电控制系统

为了更好地进行能源调配,我国正开始建设坚强智能电网,直流输电控制系统应实现更多系统层的控制功能。智能电网中的直流输电系统的根本控制目标是保障电网整体的自适应和自愈性。为了实现这一目标,需要从直流输电控制的可观测性入手增加控制观测量,引入合理的集控、协调控制理论作为支撑,完善控制输出环节,实现对电网的有效控制。控制的实时性和决策能力是智能化直流输电控制的核心。从可观性、可控性、实时性、自适应性角度分析,提出了面向电网稳定性的多智能体智能化直流输电控制技术框架,为直流输电系统级控制技术的发展提出了思路。     

风电供暖技术方法研究

风电供暖对于提供风电场运行效率具有重要意义。根据风电场的实际情况选用合适的供暖方案,可以有效地减轻和避免风电场对电力系统的不利影响,同时提高了风电场在电力市场中的竞争能力。重点分析了离网型风电机组独立供暖、风电互补供暖、风光互补供暖、风电和燃气联合循环机组供暖等几种基本方法。