风光水火联合运行电网的电源出力特性及相关性研究

通过调研西北电网大量实际运行数据,提出常规火电与热电联产机组的调峰深度以及影响水电调节能力的主要因素。基于数理统计分析方法提出风电、光伏集群出力的季特性、日特性以及概率分布曲线,为风光水火联合运行电网不同时空尺度下生产运行模拟提供依据,从而确定各类电源的合理配置和经济运行方案。分析证明:光伏出力与时间相关性强,风电出力与时间相关性弱。风电与光伏互补性不明显,水电与光伏互补性明显。风光水火联合运行电网的新能源接纳能力不宜采用小方式下调峰平衡的简单估算方法,应通过电力系统生产运行模拟仿真确定各类电源的合理装机规模和结构。     

湖北省典型地区风电和光伏电站出力特性分析

风电、光伏发电等新兴电源给传统电力系统的安全稳定运行带来了很大的挑战,本文对我国中部内陆新能源发电代表地区——湖北省孝感地区的风电场出力、光伏电站出力特性进行了全面分析,以历史实测出力数据为基础定性或定量归纳了其出力特征,包括随机性、波动性、概率属性、时序相关性、风光同时率及互补特性。本文的分析结果可以为中部内陆地区的风电、光伏发电等新能源的消纳、接入系统的优化运行及中长期规划提供理论指导。     

含大规模风光电源电力系统随机生产模拟

从电源规划的角度,利用随机生产模拟对新能源接入系统发电成本进行评估。根据风电与光伏电源的自身电源特性及其与电网的相互关系,提出风电与光伏电源参与随机生产模拟的原则。根据所提原则对应提出风功率损失期望及弃风比率2个评价指标。并利用IEEE-RTS测试系统验证了所提原则及方法的有效性与可行性。     

不同时间尺度下新能源联合发电特性及最优配比

针对由可再生新能源的间歇性和波动性造成的能源弃用问题,亟需准确地分析新能源输出特性,构建用于新能源发电特性的相关系数、波动率和互补系数等评价指标,并通过对比利时新能源基地历史数据进行分析,得到不同时间尺度下风电和光伏及其联合发电特性。通过固定风电容量逐渐增加光伏容量比重,观察不同风电-光伏装机容量比对评价指标的影响,得到满足评价标准的风电-光伏发电配比区间。研究结果表明,在风电容量和光伏容量配比区为1∶1至1∶1.68时能够满足评价指标。风光联合发电方式能够减缓单一间歇性新能源发电波动,提高电力系统稳定性。     

特约主编寄语

正我国风电、光伏快速发展,已经成为世界上新能源并网规模最大的国家。新能源的快速发展带来电源结构深刻变化,2016年底新能源在我国18个省区成为第二大电源,其中冀北、蒙东、甘肃、新疆、宁夏新能源装机比重均超过25%。与传统旋转发电机不同,新能源机组多采用变流器接入电网,其并网规模的快速持续增长,正改变传统电网的运行特性,使得电力系统的电力电子化特征日趋明显。尤其在我国西部、北部地区,风电、光伏大规模集约化     

“大规模新能源并网系统振荡稳定性及安全运行”专题征稿启事

正我国风电、光伏发展迅猛,已经成为世界上新能源并网规模最大的国家。新能源的快速发展带来电源结构深刻变化,风电在12个省区成为第二大电源,其中冀北、蒙东、甘肃、新疆、宁夏风电装机比重均超过25%。与传统旋转发电机不同,新能源机组多采用变流器接入电网,其并网规模的快速持续增长,正改变传统电网的运行特性,使得电力系统的电力电子化特征日趋明显。尤其在我国西部、北部地区,风电、光伏大规模集约化开发产生聚合效应,电力电子设备的自身动态及其与交直流电网特性的交互作用引发新的振荡稳定性问题,并给     

“大规模新能源并网系统振荡稳定性及安全运行”专题征稿启事

<正>我国风电、光伏发展迅猛,已经成为世界上新能源并网规模最大的国家。新能源的快速发展带来电源结构深刻变化,风电在12个省区成为第二大电源,其中冀北、蒙东、甘肃、新疆、宁夏风电装机比重均超过25%。与传统旋转发电机不同,新能源机组多采用变流器接入电网,其并网规模的快速持续增长,正改变传统电网的运行特性,使得电力系统的电力电子化特征日趋明显。尤其在我国西部、北部地区,风电、光伏大规模集约化开发产生聚合效应,电力电子设备的自身动态及其与交直流电网特性的交互作用引发新的振荡稳定性问题,并给     

考虑实时备用率的中长时间尺度新能源发电备用的方法

在新型电力系统中,考虑到中长期时间尺度下新能源出力具有较强规律性,提出了中长时间尺度新能源纳入备用的实时备用率的确定方法。根据实时备用率将新能源可信出力纳入备用,建立多电源电力生产模型。所建模型以生产成本最小为目标函数,考虑电源运行成本、新能源弃电成本、切负荷惩罚成本及机组出力、功率平衡、逻辑变量等约束条件。采用时间迭代将中长时间生产模拟化简为短期优化问题,利用CPLEX求解。以改进IEEE-24节点系统作为算例,优化结果表明新能源电源采用实时备用率的方法纳入备用时,电力系统生产运行总成本更低;新能源渗透率越高,纳入新能源为备用的经济效益越明显;风电和光伏独立确定备用率时,备用成本和污染排放更低。     

政策引领新能源行业走出低谷风电成我国第三大能源

28日，2014年京津冀新能源论坛在华苑产业区举行。记者从本次论坛上了解到，风电目前已超过核电成为我国第三大电源，以风电、光伏为代表的国内新能源行业正走出低谷。在与会嘉宾看来，从国内外经验上看，政策支持是新能源行业发展的关键动力之一。下一步，围绕行业的薄弱环节，政府应当出台更具针对性、操作性的政策，指引行业向更为健康的方向发展。     

“大规模新能源并网系统振荡稳定性及安全运行”专题征稿启事

<正>我国风电、光伏发展迅猛,已经成为世界上新能源并网规模最大的国家。新能源的快速发展带来电源结构深刻变化,风电在12个省区成为第二大电源,其中冀北、蒙东、甘肃、新疆、宁夏风电装机比重均超过25%。与传统旋转发电机不同,新能源机组多采用变流器接入电网,其并网规模的快速持续增长,正改变传统电网的运行特性,使得电力系统的电力电子化特征日趋明显。尤其在我国西部、北部地区,     

电网安全和调度公平性的新能源调度方法研究

针对以风电、光伏为代表的新能源电源大规模并网给电网调度日前和实时发电计划带来的影响,提出了解决新能源调度的两阶段双层次调度新方法。该方法分为日前发电计划和实时发电计划两个阶段,每个阶段含有两个层次,其中第一层次以新能源电源因调峰弃风弃光电力、新能源送出通道利用率为目标函数,考虑电网安全作为约束条件,获取系统消纳风电、光伏等新能源电源最大能力,在此基础上,第二层次提出解决了电网在风电、光伏受限时各新能源电厂弃风率、弃光率不一致的问题,保障了调度公平性。利用某省级电网进行测试,测试结果验证了所提调度方法的有效性。     

“大规模新能源并网系统振荡稳定性及安全运行”专题征稿启事

<正>我国风电、光伏发展迅猛,已经成为世界上新能源并网规模最大的国家。新能源的快速发展带来电源结构深刻变化,风电在12个省区成为第二大电源,其中冀北、蒙东、甘肃、新疆、宁夏风电装机比重均超过25%。与传统旋转发电机不同,新能源机组多采用变流器接入电网,其并网规模的快速持续增长,正改变传统电网的运行特性,使得电力系统的电力电子化特征日趋明显。尤其在我国西部、北部地区,     

“大规模新能源并网系统振荡稳定性及安全运行”专题征稿启事

正我国风电、光伏发展迅猛,已经成为世界上新能源并网规模最大的国家。新能源的快速发展带来电源结构深刻变化,风电在12个省区成为第二大电源,其中冀北、蒙东、甘肃、新疆、宁夏风电装机比重均超过25%。与传统旋转发电机不同,新能源机组多采用变流器接入电网,其并网规模的快速持续增长,正改变传统电网的运行特性,使得电力系统的电力电子化特征日趋明显。尤其在我国西部、北部地区,风电、光伏大规模集约化开发产生聚合效应,电力电子设备的自身动态及其与交直流电网特性的交互作用引发新的振荡稳定性问题,并给有功无功控制、电压及频率适应性、调频调压性能等带来新的挑战,这些逐渐成为影响电网安全稳定运行的重要因素。例如,近年来世界     

盐城地区风电及光电特性研究

风电的大规模接入会对电网产生较大影响,对风电特性的分析有助于电网对风电的接纳。文中基于数理统计理论,采用盐城地区实测风电和光伏出力数据,全面地分析了盐城地区风电的出力特性、波动特性、调峰特性;并分析了盐城地区的光伏与风电的互补性。以上分析为有效利用盐城地区的风能和保证风电并入电力系统运行的安全提供了依据。     

基于梯度补偿的分布式电源逆并网逆变器稳定控制

近年来,由于以分布式光伏发电为代表的新能源发电的快速发展,我国弃风、弃光问题也日益突出,导致这一问题的出现主要原因在于新能源发电技术不够成熟、电能质量较差、无法就地消纳以及可控性、动态稳定性较差。针对分布式光伏发电进行了深入研究,通过构建光伏发电支路的逆变电路模型和引入并网点的电能质量变化梯度补偿的方式,来改进分布式电源并网控制系统的稳态性能。以IEEE16节点算例作为主模型分析了主模型和逆变电路模型的特征根和频域bode图,对比了传统结构和改进后的模型特征根、频域bode图和阶跃响应曲线。结果表明:该方法提升了分布式电源稳定控制性能,改善了控制系统的动态特性。     

储能系统对间歇式新能源电站并网特性的影响分析

针对风电和光伏为代表的新能源电站有功出力波动给电网安全稳定带来的不利影响,给出了利用储能系统平滑间歇式电源有功出力的解决方案,并基于DIgSILENT PowerFactory,建立风光储混合新能源电站模型,对其并网运行特性进行研究。结果表明,储能系统可有效平抑风光联合出力的波动,提升有功功率的可控性,改善电能品质,且对于新能源电站低电压穿越能力的提升具有积极意义。     

风电可持续发展需技术与政策支撑

电力系统的风电消纳能力与电网、电源结构和规模、负荷特性及政策法规等密切相关,我国电力系统的结构和特性决定了风电消纳是一项长期的艰巨任务。     

基于电网消纳能力的新能源发展策略研究

随着新能源大规模开发,新能源消纳问题逐渐突出。在保证太阳能及风电可靠并网发电、电网能够维持安全稳定运行的前提下,不同的网架强弱程度、不同的电源构成以及不同的负荷水平,电网消纳新能源发电的能力也将有所不同。为了综合协调电网电源资源,合理安排新能源的发展规模和建设时序,保障新能源发电的科学发展和有效利用,本文基于电网光伏风电消纳能力,并根据风电发电特性、光伏发电特性及风光互补特性,提出一种探索电网新能源消纳能力最大的方法,为后续新能源并网提出指导性意见,避免大量的弃风弃光现象发生。     

风光储联合发电系统的可信容量及互补效益评估

可信容量在衡量间歇性电源接入电力系统的价值中具有重要意义。目前关于可信容量的研究仅限于单种电源,对不同类型间歇电源的联合发电系统可信容量缺乏研究。建立了包含风电、光伏发电的联合出力概率模型,考虑储能装置的运行特性,提出一种风光储联合发电系统的可信容量计算方法。采用基于序贯蒙特卡洛的评估框架,实现了计及风电机组、光伏发电机组2种间歇性电源的随机生产模拟,在所提储能控制策略的基础上,评估了储能容量配比、风光装机容量配比对联合发电系统可信容量的影响以及风光联合发电时的互补效益。采用加入了风电和光伏发电后的 RTS-79可靠性算例测试了评估算法的有效性,结果表明该方法可以用于评估含风光储联合发电系统的电源容量规划方案中。     

基于三点估计法的直流配电中心概率潮流计算

分布式电源呈间歇性/波动性,负荷呈随机性,利用概率统计理论研究基于不确定性量的电力系统规划、运行与控制已成为当前的研究热点.针对近年来不断增加的以风电、光伏为代表的分布式电源接入柔性直流配电网的现象,开展了概率潮流研究.以Nataf变换方法结合Cholesky分解进行不确定变量的相关性处理,提出了一种计及输入变量相关性...