风电机组低电压穿越功能及其应用

风电机组低电压穿越(LVRT)能力的深度对机组造价影响很大,根据实际系统对风电机组进行合理的LVRT能力设计很有必要.对变速风电机组LVRT原理进行了理论分析,对多种实现方案进行了比较.在电力系统仿真分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立双馈变速风电机组及LVRT功能模型.以地区电网为例,详细分析系统故障对风电机组机端电压的影响,依据不同的风电场接入方案计算风电机组LVRT能力的电压限值,对风电机组进行合理的LVRT能力设计.结果表明,风电机组LVRT能力的深度主要由系统接线和风电场接入方案决定.设计风电机组LVRT能力时,机组运行曲线的电压限值应根据具体接入方案进行分析计算.     

风电场接入电力系统研究的新进展

近年来，由于国家政策的促进，我国风资源丰富地区的风电穿透功率迅速增长。截至2006年底，我国的风电总装机容量达到2 589 MW，年增长率高达105.5%。由于装机容量较大的风电场一般接入220 kV输电网，风电场接入后对电网的影响范围更大了。在中国，风资源丰富地区一般都远离负荷中心，电网结构也比较弱，因此，大规模风电接入电网后出现了输电线路过载、电压水平降低、系统暂态稳定性改变等问题。另外，电力系统的调度和运行也受到风电间歇性的影响，需要电力系统备用来补偿风电的波动。本文主要研究风电场接入对电网带来的各方面影响，阐述了风电场接入电力系统研究的新进展、研究方法及相关结论，最后给出了解决相关问题的技术方案。     

基于X3D／XML的组件式3维WebGIS平台：Geo-SD SHIP体系结构研究

鉴于数据提供者与数据需求者之间的矛盾是促使WebGIS产生、发展的直接动力，为此围绕着在Web环境下如何以3维空间可视化方式来实现地理空间数据共享与互操作的问题，以X3D／XML数据流作为不同结构的地理空间数据之间联系的桥梁，建立了一种新的组件式WebGIS体系结构——Geo-SD SHIP（Geo-Spatial Data Sharing and Handling Integrated Platform）。为了更好地阐述基于X3D／XML的组件式3维WebGIS平台的有效性、可行性，首先对Geo-SD SHIP体系结构组成及其特点进行了深入的阐述，并给出了Geo-SD SHIP体系结构框架图；接着，详细介绍了基于X3D／XML的Geo-SD SHIP体系结构中各组件实现的关键技术，如Web-3D虚拟地理场景的创建、用VC＋＋．Net和ArcObjects来构建X3D／XML数据转换组件和GIS空间分析组件，以及用VC＋＋．Net结合OpenGL图形函数库来实现X3D／XML数据解析组件等；最后，举例说明了Geo-SD SHIP体系结构的数据转换服务请求／响应过程、数据需求服务请求／响应过程，并通过在国家自然基金项目和中国科学院知识创新工程重要方向性项目中的成功应用，证明了Geo-SD SHIP体系结构的有效性和可行性。     

基于PSCAD/EMTDC的双馈式变速恒频风电机组动态模型仿真

以电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC为平台，应用电机矢量控制原理与比例-积分调节器串联校正等方法建立基于双馈感应发电机的变速风电机组控制系统模型，并将该模型与PSCAD/EMTDC模型库中的已有模型相结合，形成基于双馈感应发电机的变速风电机组动态模型。依据变速风电机组的运行特性对该模型进行校验并验证其有效性，该模型为研究基于双馈感应发电机的变速风电机组的工作特性提供了新的手段。     

双馈风电机组故障行为及对电力系统暂态稳定性的影响

由于双馈风电机组具有不同于同步发电机的运行特性,且不同型号双馈风电机组在实现故障穿越时采用不同的控制策略,造成大规模风电并网的电力系统暂态稳定性发生变化。文中通过对双馈风电机组控制特点及故障行为的深入研究,指出双馈风电机组的故障行为由故障穿越运行控制策略决定,并给出其等效外特性。基于等面积定则定性分析了双馈风电机组接入单端送电系统后,其故障行为对系统暂态稳定性影响的机理。在理论分析基础上进行了时域仿真验证,仿真结果表明,故障期间减小双馈风电机组有功给定值、增加无功注入控制比例系数有利于系统的暂态功角稳定性,故障清除后有功恢复控制对系统的暂态功角稳定性影响不大,验证了所提理论分析的正确性。     

基于波动特性的风电出力时间序列建模方法研究

掌握风力发电的随机、波动与间歇特性,并在此基础上构建风电出力时间序列模型对于电力系统规划与运行具有重要意义。提出了一种构造未来风电出力场景的新方法。研究了风电波动过程特性,在极值点处将历史风电出力时间序列划分为波动,采用自组织映射(self-organization map,SOM)神经网络将波动聚类为大波动、中波动、小波动和低出力波动。波动变化规律可用高斯函数来定量表达。基于风电波动过程特性阐述了建模方法,将月份按波动出力特性进行分类,分别统计波动类间转移概率和类内统计参数的概率分布,按月序贯抽样风电波动类别与各统计参数,计算并模拟得到风电出力时间序列。对中国某省部分风电场进行了仿真模拟,统计特征参数的对比分析结果验证了上述方法的有效性。     

分布式电源并网技术标准研究

近年来,分布式电源（distributed resources,DR）的快速增长推动了其并网标准的发展。对国内外分布式电源并网标准的现状进行介绍,选取北美、欧洲和中国具有代表性的分布式电源并网标准,从功率控制、电网适应性、电能质量、并网与同步、安全与保护等几个方面进行对比,指出北美、欧洲与中国分布式电源并网标准的主要差异,分析分布式电源并网标准的发展趋势,对中国分布式电源并网标准的制修订提供合理建议,同时也可提升分布式电源开发商、设备制造商对标准的理解,以促进分布式电源行业的发展。     

中国短期风电功率预测技术现状与误差分析

风电功率预测是风电调度运行的基础,对提高中国风电消纳水平具有重要作用。以短期风电功率预测为研究对象,针对短期风电功率预测涉及的主要技术环节,分别梳理了国内外的研究历程,对比分析了国内外短期功率预测技术的优势。在此基础上,介绍了中国风电功率预测系统的建设情况和实际应用中的预测误差情况,从时间、空间、概率分布3个维度分析了误差的特点,从输入数据、功率预测模型2个环节分析了误差产生原因,并总结了全球面临的共性问题和中国面临的特有问题。最后从应用角度出发,对中国短期风电功率预测精度提升策略给出了相关的建议。     

风力发电对系统频率影响及虚拟惯量综合控制

针对大规模风电接入引起系统等效转动惯量下降、系统频率稳定风险上升的问题,在分析电力系统调频过程与风电常规虚拟惯量调频的基础上,建立了含风电的电力系统频率动态响应模型,研究了风电及调频参数对系统频率动态特性的影响及变化规律。提出了基于选择函数的风电机组新型虚拟惯量综合控制方法,利用有限风电机组转子动能,有效增加了系统等效转动惯量,同时避免了传统控制所造成的功率二次跌落。在MATLAB/Simulink中建立了系统仿真模型,仿真验证了控制策略有效性及对频率动态特性的改善作用。     

风-光-水多能互补发电系统(火用)分析模型

将?的概念引入风、光、水等多种异质能源资源的同质化表征,采用?分析方法建立有效的风力发电、光伏发电和水力发电系统的?分析模型。基于?分析模型,计算各发电系统的输入?值和输出?值,同时,建立风-光-水多能互补发电系统(MEGPS)总?效率、可持续性指数和单位?损失比等能效分析指标,对风-光-水MEGPS进行能效分析。通过算例分析,验证了所提?分析模型的正确性和能效指标的适用性。所提出的方法为提高MEGPS利用效率提供了科学依据。