含高渗透率风电的孤网频率动态特性研究

大规模风电集中并网后,风电近区系统的频率动态稳定性将面临严峻挑战。以实际电网为例,以现有频率保护配置方案为基础,仿真模拟了风电近区电网孤网运行时风电机组、常规机组、核电机组高频保护装置的动作情况。分析了各类机组在暂态过程中的差异,深入研究了近区孤网的频率动态特性,并提出了适用于风核联合运行工况下的孤网高频保护优化配置方案。该研究成果对大规模风电集中并网近区各类机组频率保护定值的整定具有重要的参考价值。     

风电接入孤网后的频率控制策略

由于风电场容量相对于孤网系统容量较大,且不具备传统发电机组的调频功能,风电出力的随机波动特性势必会引起孤网系统频率的显著波动,严重影响孤网中设备的安全稳定运行。在总结及阐述孤网概念及已有频率控制方式基础上,研究并建立抑制风电接入后频率大幅波动现象的孤网频率控制策略,包括三次和二次频率调节策略,其中,三次调频考虑风电场短期和超短期出力预测进行含风电的协调调度,二次调频根据系统频率以及风电场出力趋势对常规电源和风电出力进行秒级至分钟级的调整。最后,通过建立含风电的孤网动态仿真模型,仿真验证所提出控制策略的有效性。     

风电场并网对孤网高频切机的影响研究

针对风电机组的有功输出随风速具有随机性和波动性的特点,以及风电场并网带来的安全控制装置配合问题,分析了风电场对孤网系统高频切机和低频减载装置动作情况的影响。通过对实际系统的仿真分析,研究了故障后有风电场运行的孤网系统暂态过程和安全控制装置动作情况。结果表明风电接入电网后,风电机组出力的波动不可避免地影响了切机措施的效果,系统原有的高频切机装置需要进行适当的调整;提出的思路和改进方法对含风电场的电网安全稳定控制措施的配置具有重要的参考价值。     

负荷频率特性对孤网频率稳定性影响分析

随着区间电网的互联,各地区的自然资源得到充分的利用。但是有些区间联络线由于输电走廊限制等原因相对较弱,一旦发生解列事故,容易形成送端(受端)孤立电网,将导致局部系统功率严重失衡,系统的频率稳定问题就会凸显出来。同时随着国家经济的发展,各地区的负荷类型比重不相同,负荷模型对系统频率稳定性有很大的影响。以新疆和田地区电网为研究对象,分析负荷频率特性对孤网频率稳定性的影响,通过改变孤网中负荷模型,以及各种负荷在孤网中的比例,得出不同的负荷模型对孤网频率稳定性影响程度不同的结论,并运用PSASP仿真验证了相关结论。对实际电网稳定计算时负荷模型的选取具有重要的参考价值。     

孤网运行与频率稳定研究综述

孤网运行作为电力系统极端情况下的运行工况,其研究具有特别重要的意义.从阐释孤网的结构与概念出发,综述了孤网运行特性及安全稳定控制研究现状,分析了孤网运行时的频率特点,较全面地介绍了一次调频、OPC,高频切机与低频减载对于孤网频率稳定的贡献,并结合中国能源战略与电力发展现状,对孤网安全稳定控制技术的发展进行展望.     

孤网运行与频率稳定研究综述

孤网运行作为电力系统极端情况下的运行工况,其研究具有特别重要的意义。从阐释孤网的结构与概念出发,综述了孤网运行特性及安全稳定控制研究现状,分析了孤网运行时的频率特点,较全面地介绍了一次调频、OPC、高频切机与低频减载对于孤网频率稳定的贡献,并结合中国能源战略与电力发展现状,对孤网安全稳定控制技术的发展进行展望。     

基于大规模风电并网对电压稳定的影响分析

分析了风电系统中典型的两种风电机组接入电网后,风电场机端电压与系统电压失稳的机理,并对影响风电系统电压稳定的因素做了介绍;最后概括了通过无功补偿可以提高风电系统的电压稳定。     

大规模风电集中并网对电力系统安全稳定的影响

随着甘肃酒泉“陆上三峡”10 GW级风电基地一期工程的投产,大规模风电集中并网对电力系统的影响逐步显现,尤其是2011年2月24日以来酒泉风电基地连续发生多次大批机组脱网事故,对电力系统安全稳定运行造成了重大影响。以酒泉风电基地为例,分析了大规模风电集中并网存在的调峰、送出能力、电力消纳、无功电压控制、有功控制和频率稳定等方面的问题,研究了大规模风电集中并网对电力系统安全稳定的影响,并提出应对措施与建议。     

大规模双馈风电机组并网频率稳定控制策略

风电在电网中的渗透率逐年升高,尽管其在优化电源结构、节能减排方面有颇多贡献,但是由于自然风的波动性和不确定性,大规模风电并网势必会对电网频率稳定等方面产生影响.针对此问题,对装机量较高的双馈型风力发电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)控制系统进行研究,制定大规模双馈型风电机组...     

风电大规模并网对系统暂态稳定性的影响

随着风电的不断发展,风电在电网的比例不断增加,风电大规模并网对电力系统暂态稳定性的影响日益突出。本次仿真研究以内蒙古某地区实际含风电厂的电网为例,使用FASTEST软件搭建出风电并网的模型,并对含风电场的电力系统进行潮流计算。在潮流计算结果收敛的基础上,主要研究风电接入的电网在三相短路故障下系统的暂态稳定性。主要包括不同风电出力的情况下系统的故障极限切除时间,故障下系统的电压稳定性,以及考虑低电压保护的系统故障对风电机组机端电压、输出的有功功率和无功功率的影响。为了提高系统稳定性,使用静止无功补偿装置(SVC)为系统提供有效的无功支持,通过仿真验证了SVC可以提高风电并网电力系统的暂态稳定性。     

大量风电电源接入对海南电网频率稳定的影响

风力发电的随机性和难以预测性,致使大量风电电源的接入将严重影响海南电网的频率稳定性。介绍了海南省风能资源概况及风电发展规划,以及运行及规划中的风电机组参数和电网运行频率的要求。针对孤网枯水期小运行方式,分析了风力发电机组不同频率保护定值及低电压穿越能力对系统频率稳定性的影响,给出了电网对风电场运行的频率保护及低电压穿越能力的要求。     

基于运行方式集合法的光伏发电接入对孤立电网稳定性影响的分析

提出一种选取运行方式集合分析光伏电源接入孤立电网后稳定性的方法。本方法先穷举该电网所有的开机组合,再基于经济性原则,筛选掉部分开机组合;根据电源和负载需求情况确定电网可能出现的最大、最小负荷,并在最大、最小负荷之间均匀地选取若干典型负荷值,同时选择与之相适应的开机组合;在适当考虑系统的旋转备用后,最终构成运行方式集合。根据形成的运行方式集合,再采用相应的仿真计算,能更全面地分析光伏电源接入孤立电网后存在的稳定性问题。应用实例证明了该方法的有效性。     

基于风水火打捆外送系统的稳控切机研究

随着国家对风资源的大力开发利用,大规模风力发电基地逐渐形成,但是我国能源资源与能源消费呈逆向分布,大量风电需要通过跨区高压输电线路外送。由于风电本身具有随机性、间歇性和不可控等特性,风电需要与常规能源水电、火电组合外送。风水火打捆外送,在带来巨大经济效益的同时也引起电网安全稳定性发生变化。系统发生故障后仅切除常规水电机组、火电机组难以保证系统稳定运行或代价过大。本文分析了风电机组、水电机组和火电机组各自对稳控切机的影响,指出了优先切风电机组、水电机组和火电机组各自的优缺点,提出了风水火打捆外送系统发生故障后风电机组、水电机组和火电机组的优化切机方案。运用PSASP程序对某实际电网仿真,验证了优化切机方案在保证故障后系统安全稳定运行的基础上,能显著降低系统稳定恢复所需切机量,改善故障后系统恢复特性,大大提高系统运行的安全性和经济性。     

张家口地区风电接入对蒙西电网外送通道的影响分析及其稳控措施

张家口地区风电机组容量的快速增加,使接入的京津唐电网电能质量、系统静态稳定、动态稳定方面受到影响.采用BPA软件建模,经过系统暂态稳定计算分析,电气计算结果表明,当沽源变电站风电满负荷发电,蒙西电网外送断面的送电极限较风电出力为0时减少约600 MW;当万全变电站接入风电满负荷发电,蒙西电网外送断面的送电极限较风电出力为0时增加约400 MW.根据稳定计算结果,得出结论:当察北地区风电出力较高时,沽源变电站1台主变压器故障,另1台主变压器过载,建议在沽源变电站和各风电场装设安全自动稳定控制装置;当张北地区风电出力较高时,张北—万全Ⅱ线发生三相短路故障后,张万Ⅰ线过载,建议在万全变电站和各风电场装设安全自动稳定控制装置.     

风力发电经分频输电接入系统的实验

风力发电具有随机性、间歇性,而且风电场一般处于偏远地区,风电经分频输电接入电网为风电的远距离输送提供了一个解决方案。该文设计了12脉波交交变频器的主电路和控制电路,并以其作为风电接入装置,用常规同步发电机模拟永磁直驱同步发电机,在动模实验室模拟了变速变频风力发电,向系统成功输送20kW有功,证实了以分频输电为背景的变速变频风力发电的可实现性,并在此基础上初步讨论了交交变频器的运行方式,实现了风电场的有功开环调节。     

高渗透率风电并网对电力系统失步振荡的影响

随着风电并网规模的持续增长,风电对电力系统失步振荡的影响不可小觑。文中利用PSD-BPA仿真软件建立"风火打捆"等值单机无穷大系统,创新的采用解列装置动作的时效性作为判断系统失步程度的依据,从风电并网比例、风电场是否配备无功补偿、风机类型以及风电机组运行方式四个方面仿真分析风电并网对电力系统失步振荡的影响。结果表明,对应以上四方面当风电并网容量越多、风电场具备无功补偿、采用笼型恒速风机及风机采用恒电压运行方式时有利于抑制系统的失步振荡,提高系统的暂态稳定性。     

虚拟发电厂在大规模风电并网中的应用

风电的间歇性、远距离、大规模、难预测等特性使其接入电网对电力系统规划建设、生产运行、安全稳定造成重大影响。针对电力系统实时调度模式下大规模风电场并网调度难题,提出了虚拟发电厂的设想,通过把某区域的风力发电机组和常规水、火电机组及其他储能设备进行等效实现电网功率有效控制。以某千万kW风电基地为例,建立了虚拟发电厂数据模型并采用实际电网运行数据验证了方案的可行性。     

永磁直驱型风电场的并网仿真研究

为了研究风电并网对接入点电网电压的影响,以永磁直驱风力发电机组为研究对象,在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立基于实际运行数据的永磁直驱风电机组仿真模型,并进行风电场等值建模。利用BPA和PSCAD/EMTDC软件建立福建省某区域电网的等值模型,对大规模风电接入区域电网引起的电网电压稳态和暂态过程进行分析。得出结论:永磁直驱风电场能够对输出的功率和无功功率进行控制,当风电并网系统输电线路中的电阻不能忽略时,风电场出口电压会产生正偏差。最后提出在直驱型风电场集中的地区建立一个以功率和无功功率为调控量、以维持电压稳定为目标的风电汇集线路电网电压自动控制系统的建议。