风电分散接入在农村电网的应用前景研究

一、风电大规模集中并网面临消纳难题我国风能资源集中地区电网薄弱、当地负荷小,风电并网主要采取大规模集中开发、远距离输送为主的模式。这与欧美国家主要以小规模分散式开发、近距离输送为主的开发模式效果不同,尽管我国风电发电量的比重仅为1%左右,远低于欧洲国家,但风电限电常态化的趋势逐步显现,"三北"地区风电发电利用小时数大幅度下降,风电企业投资建设风电场经济性也因此大幅度下降,风电发展面临市场消纳困局[1]。已建风电场的风电消纳问题,可以通过增加本地消纳能力、扩大消纳市场范围的方式解决。对于规划中的风电场,其发展速度和建设地点的选择必须和消纳市场、电网接入条件、     

智能电网建设将解决我国风电送出瓶颈

近年来我国风电发展迅猛,但在风电并网传输上还存在一些问题。通常情况下在风资源好的地方电网薄弱,远离负荷中心,而在网架结构强大的负荷中心,又没有风资源可开发,风电场建好后在电能送出方面受阻,智能电网建设将是势在必行,但智能电网建设同时面临诸多问题,必须解决这些难题建设中国式的智能电网,智能电网建成后将打破中国风电产能送出瓶颈。     

甘肃光电发展分析及电网企业的应对措施研究

甘肃河西地区风光资源丰富、开发环境优越,近年来风电发展迅速,为我国的新能源发展做了有益的尝试,积累了丰富的经验。继风电之后,甘肃的太阳能发电也步入快速的阶段,装机容量不断攀升,两种大规模间歇性电源的集中并网,并网和消纳问题进一步凸显,电网企业面临严峻挑战,背负压力巨大。基于此,该文就甘肃省风电已大规模并网的背景下,对太阳能发电的快速发展对电网企业生产运营管理造成的挑战进行分析,并提出建议措施。     

全局统筹破解并网难题

《国家电网》:我国风电经过前几年的高速发展迅猛,并网难一度成为焦点.风电并网究竟难在什么地方? 张正陵:难点之一是风电的规划和电网的规划衔接不够.我国风能资源与电力负荷中心逆向分布,也就是风大的地区负荷小,比如蒙西、蒙东、甘肃、冀北风电装机均超过500千瓦,这几个地区的风电发电量合计约占全国风电发电量的50％,但用电量仅占全国的10％.大多数风电基地都难以做到本省就地消纳,需要通过多级升压、通过高电压等级电网外送,这点与国外是有很大区别.我国部分地区风电规划不断调整、变化很快,电网配套接入输变电工程规划难以适应.虽然开展了大型风电基地开发规划,但并没有落实好消纳市场和送出输电规划.今后风电要大规模发展,需要做好风电和电网的统一规划和协调配合.     

大规模风电接入电网的相关问题及措施

大规模风电的开发利用是我国在新时期做出的一项重要战略选择。针对目前我国大规模风电接入电网的相关问题,借鉴国外先进经验展开论述。指出我国风电大规模、集中开发、远距离、高电压输送的独有特点,以及由此带来的系统调频、调峰、风电功率预测、低电压穿越等运行控制问题。在政策法规、并网导则和检测认证等方面与国外进行比较,指出了存在的问题。最后提出了大规模风电接入电网的相关措施。     

全局统筹破解并网难题

风电并网过程中都有哪些困难,并网电量如何消纳,这些问题都是目前风电并网过程中社会普遍关注的焦点问题。本刊邀请国内风电并网专家,就这些问题进行探讨。《国家电网》:我国风电经过前几年的高速发展迅猛,并网难一度成为焦点。风电并网究竟难在什么地方?张正陵:难点之一是风电的规划和电网的规划衔接不够。我国风能资源与电力负荷中心逆向分布,也就是风大的地区负荷小,比如蒙西、蒙东、甘肃、冀北风电装机均超过500千     

内蒙古风电发展存在的问题及解决方案分析

针对内蒙古电网及风电发展现状,从风电自身发展和风电并网方面分析了制约风电发展的诸多问题,主要有电网接纳能力和投资能力不满足风电大规模开发和送出要求、电网调峰能力严重不足、大量风电不能就地消纳、缺少外送通道、电网调压困难、风电机组并网相关电气特性缺少试验研究等。经过分析研究,提出了加快电网建设、提高风电场/风电机组的控制能力、建设风电—抽水蓄能联合运行系统、开展实时数字仿真系统及风电功率预测等相关的技术研究、争取国家政策支持等建议,以促进内蒙古地区风电有序、健康地发展以及电网的安全稳定运行。     

我国风电并网障碍及应对策略分析

从风电产业、电力系统以及政策体系等3个方面,分析我国风电并网的障碍;在此基础上,提出应对风电并网问题的策略建议,包括完善风电技术创新体系、培养风电专业人才、完备检测认证体系,提高电网智能化水平、发展储能技术、推进非并网消纳设施建设,完善风电发展的法律法规,加大财税政策支持等内容。     

中外风电并网技术规定对比

随着我国风电的大规模集中开发,风电并网及消纳的问题不断涌现,而原有的风电并网技术标准无法满足风电大规模并网的需要,这已经影响到了我国风电及其相关产业的发展.对国外风电发展较为成熟国家的风电发展情况进行了详细介绍,分析了不同国家风电并网规定的技术特点,重点研究了国外风电接入电力系统对有功功率控制、无功功率控制和低电压穿越等方面的技术指标要求.在此基础上,对比分析了我国原有的风电并网技术规定与国外技术规定的区别,并对我国新颁布的风电并网技术规定进行了探讨和研究,提出我国标准相对国外仍较为宽松,有待进一步加强.     

江苏盐城地区新能源消纳能力计算研究

江苏作为我国用电大省,有利于新能源的建设、消纳,但受制于环境、土地等因素制约,江苏风电场、光伏电站主要建设在苏北的盐城等地区,而江苏负荷主要集中在苏南地区。风电、光伏大规模开发建设给电网输电通道带来很大压力。新能源发电具有一定的随机性,通过大量数据统计分析,得出风电、光伏出力特性以及风电-光伏-负荷时序耦合系数。     

交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略

随着风电机组单机容量的不断增大,发电机并网时的电流冲击已不能忽视,必须对并网控制技术进行深入研究。在总结现有风力发电机并网技术的基础上,研究了交流励磁变速恒频风力发电机与电网间的“柔性连接”特性,即可通过励磁控制调节发电机输出以满足并网条件。将磁场定向矢量控制技术移植到并网控制中,建立了交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略,最后进行了实验研究。     

基于电力平衡的辽宁电网接纳风电能力分析

确定电网允许接入的风电场最大装机容量是在风电规划阶段电网公司最关心的问题.文中基于辽宁电网的电源负荷特性及峰谷差情况分析,预测了风电机组运行后电网调峰可能面临的严峻问题.在充分考虑尖峰电源备用、低谷火电机组出力减到非常规调峰定额等情况后,提出了基于电力平衡确定最大接纳风电能力的计算方法,并总结出计算用公式,给出了辽宁电网2010年、2012年、2015年、2020年4个水平年的接纳风电能力情况,指出可接纳容量小于规划容量,最后提出了提高辽宁电网接纳风电能力的具体措施.     

考虑风电并网的发电容量投资组合优化模型

“十二五”期间,我国将大力发展清洁能源和可再生能源,风电将大规模并网发电。针对国内风电无序发展的问题,提出需要优化容量投资,既要求能满足负荷和运行的要求,又不至于过度投资造成浪费,这就对传统的发电容量优化问题提出了新的挑战。运用投资组合理论,对风电装机容量进行系统化、数理化的分析,在考虑风电并网的条件下建立了新的发电容...     

大型风电机组和电力系统联网及相关问题

为了解决能源供应和二氧化碳排放等问题,实现可持续发展,风能是人类近期最有可能大规模开发和利用的可再生能源。介绍当前主要存在的风力发电机系统及其控制,随着风力发电的迅速发展,大容量的风电场联网运行是必然趋势。以丹麦某计划建设中的海上风电场为例,讨论风电场可能采用的联网方式。以ABB公司所做的德国某海上风电场的联网案例来对比分析直流联网和交流联网的各自特点。分析了风力发电机组联网后与电网间的相互影响的问题,从电力系统的角度而言,如果风能将不再被视为一个“不重要的”能源,那么,就需要考虑风力发电机组对于电力系统稳定性、电能质量和系统建模的影响;从风机保护的角度而言,需要考虑电力系统发生故障时,风力发电机组对电力系统的暂态响应。     

对风力发电机组并网的电能质量监测评估

对风力发电机组并网点进行电能质量监测并由此采取相应的措施治理,可以降低并网对电网的影响。以上海电网的风力发电并网点大治变电站作为示范点进行电能质量监测评估,根据大治变电站在线电能质量的监测数据,分析了风力发电机组并网引起的电能质量问题,并给出了治理建议。     

交流励磁变速恒频风力发电机空载并网研究

随着风电机组单机容量的不断增大,发电机并网时的电流冲击已不能忽视,必须对并网控制技术进行深入研究.此处探讨了交流励磁变速恒频(AC-excited Variable-speed Constant-frequency,简称AEVSCF)风力发电系统的运行原理,研究了AEVSCF风力发电机与电网间的连接特性,即可通过励磁控...     

基于RT-LAB的双馈风电场动态建模

风电场动态等值模型需要与风电场动态详细模型进行比较,以评估其等值效果。RT-LAB仿真平台具有强大的计算能力,能保证大规模风电场模型的仿真计算。在RT-LAB仿真平台上建立了包含48台2 MW双馈机组的风电场动态详细模型,研究了双馈机组空载并网前后控制策略、电机模型及其切换。对风电场按最大功率跟踪控制发电和按调度指令发电以及机组并网、解列的工况进行了仿真分析。结果表明该模型能较好地反映风电场动态特性,对风电场动态等值模型的评估以及风电场控制器的开发具有重要意义。     

不平衡电网电压下双馈风力发电系统的比例–积分–谐振并网控制

提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例–积分–谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下 DFIG 风力发电系统的并网控制.并网控制器由同步旋转坐标系中的比例–积分控制器和谐振控制器组成,比例积分控制器控制定子 d-q轴电压的直流分量,谐振控制器控制定子 d-q 轴电压的交流分量,使其分别实现对电网 d-q 轴电压直流、交流分量的精确跟踪.该比例–积分–谐振并网控制策略具有无需采用正负序分离算法,无需设计负序控制器等优点.仿真结果表明,该并网控制策略在电网电压平衡和不平衡条件下,均可控制DFIG 定子电压实现对电网电压的精确跟踪.     

光伏发电与风力发电的并网技术标准

主要比较了国内外常用的光伏发电与风力发电的并网技术标准,分别从并网方式,电压偏差、电压波动和闪变、频率、谐波、直流注入等电能质量指标,保护与控制以及风电场低电压穿越等方面进行了详细的分析.指出了国内现有标准存在的不足,在并网技术标准的制定过程中,应综合考虑并网容量以及接入电网的电压等级等因素.     

Analysis of Short-circuit Characteristics and Calculation ofSteady-state Short-circuit Current for DFIG Wind Turbine

Large-scale doubly-fed induction generator(DFIG)wind turbines are connected to the grid and required to remain grid-connection during faults,the short-circuit current contributed by the generation has become a significant issue.However,the traditional calculation methods aiming at synchronous generators cannot be directly applied to the DFIG wind turbines.A new method is needed to calculate the short-circuit current required by the planning,protection and control of the power grid.The short-circuit transition of DFIG under symmetrical and asymmetric short-circuit conditions are mathematically deduced,and the short-circuit characteristics of DFIG are analyzed.A new method is proposed to calculate the steady-state short-circuit current of DFIG based on the derived expressions.The time-domain simulations are conducted to verify the accuracy of the proposed method.