随着风电渗透率的增加,间歇风速对系统运行的影响不可忽视。建立间歇性风速模型和间歇风速下的风机功率输出模型,对解决电力系统规划运行问题至关重要。间歇性风速模型可以确定历史风速数据中强波动性风速。间歇风速下的风机功率输出模型可以评估风速间歇变化过程的风电场输出功率。首先,根据混沌理论建立间歇性风速模型,确定间歇性风速区间以及...
自然界中风固有的波动性直接影响风电功率的准确预测。因此,如何定量描述风电功率的波动性是解决该问题的关键。文中提出一种混合Logistic分布模型来定量描述风电功率的波动变化率,采用改进K均值聚类算法来确定模型参数。从不同采样间隔分布特性以及时间窗分布特性分析该模型性能,并将该分布模型与单一分布模型Normal分布、Logistic分布以及混合...
区域风电功率预测对于保障风电消纳及电网安全经济运行具有重要意义。由于新建风电场在并网初期尚未建立预测系统及各风电场预测精度参差不齐,经典的单场功率累加法预测精度并不高。提出一种基于风电功率数据特征聚类的区域风电功率统计升尺度预测方法,首先使用经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)法解析区域内风电出力特征,然后采...
针对西部高原地区风电场采用柔性直流并网与传统直流外送导致送端电网频率变化敏感的问题,提出传统直流、柔性直流、风电场参与送端电网频率调节的源网协调控制策略。首先,在传统直流和风机中引入一次调频特性和惯性控制环节的变功率附加控制,在柔性直流电网侧换流站引入变电压附加控制,风电场侧换流站引入变频和直流电压偏差附加控制;其次,协调...
大容量海上风电场通过多端柔性直流输电系统接入主网是未来极具前景的并网方式。研究了岸上换流站故障退出运行后,基于电压源型换流器的多端直流输电系统(voltage source converter based multi-terminal HVDC,VSC-MTDC)直流功率的优化再分配策略。岸上健全换流站间的功率再分配可分为自消纳情景与无法自消纳情景。首先,针对自消纳情景,以减小潮...
为迎接光伏电站平价上网的挑战,降低光伏发电的度电成本,提高光伏发电的经济性,光伏电站需要从提高能效和降低成本两方面着手。其中光伏电站不同的拓扑结构会影响电站能效和电站造价水平。参考实际运行的光伏电站案例以及设备的研究进展,从技术性能和经济性2方面对4种不同拓扑结构进行定量的比较分析。此外,文中着重研究了DC-DC变换器成本变化对...
海上风电具有广阔的发展前景。目前海上风电场普遍采用交流电缆送出方式,因电缆充电无功大,存在注入系统无功多、导致部分母线电压超标等问题。首先分析了海上风电机组的无功功率极限,计算了海上风电经电缆送出系统的无功/电压数值关系;从降低海上风电工程建设造价和充分发挥风电场参与系统无功控制能力的角度设计了综合利用风电机组无功输出能...
随着风电接入电网的比例不断提高,风电的不确定性对电力系统的运行调度提出了严峻挑战。将满足一定置信水平的风电区间预测信息纳入到日前调度计划中有助于提高系统的安全性和经济性。为此提出了基于风电区间预测信息的随机安全约束机组组合模型(stochastic security-constrained unit commitment,SSCUC)。该模型将风电的不确定性用1个确定的预...
对于含风电并网的直流跨区互联电网的日前安全约束机组组合问题,提出了基于目标级联分析法的分散协调调度模型。为充分利用直流联络线的灵活调整能力以提高风电的跨区消纳能力,对直流联络线的灵活运行特性进行了精细化建模,在此基础上,将直流联络线输送功率和发电机出力协调优化,将日前发电计划问题分解为上级调度中心负责互联区域间直流联络线...
在电力电子化背景下,从功能角度定义了柔性配电网(flexible distribution network,FDN),并提出了FDN的典型组网形态及其运行方式。首先,介绍了FDN的概念及其关键组网设施——柔性开闭站(flexible switching station,FSS)。其次,探讨了FDN的组网形态问题,提出了从现有配电网过渡发展到FDN的思路,并就我国现有的典型架空网、电缆网接线模型,提出了...
功率点值预测信息未充分考虑可再生能源的不确定性及波动性,在日前发电计划和备用决策安排中存在保守或冒进的风险。引入非参数化方法,根据历史风资源状况得到风电出力的非参数条件概率预测结果,建立风电日前消纳调度模型。该模型在不同资源主导因素所划分的条件空间子集中得到预测功率条件概率分布,能够反映弃风和失负荷风险,可以根据调度需求...
随着风电场大规模的接入电力系统,电网调度运行变得愈加困难。传统的调度方法无法考虑风电出力的不确定性,将威胁系统运行的安全性,因此研究计及风电出力波动性的电力系统安全调度具有重要意义。采用一种基于风电出力预测区间的调度模式来考虑风电出力的不确定性,在此基础上建立鲁棒优化调度模型,并考虑机组的自动发电控制(automatic generation...
特高压直流控制保护的最小单位由极控制保护变为阀组控制保护,有可能发生阀组相继闭锁故障,而传统交直流协调控制方法针对直流紧急功率1 s内仅能进行1次,无法多次动作,直流快速功率支援能力不能充分发挥。应对特高压直流换流器短时相继故障,提出延时调制直流的交直流协调控制方法,通过优化直流功率紧急控制时机,充分发挥了直流对切负荷措施的替...
为提升各级调控系统全网统一在线分析计算能力,提出了一种面向统一计算分析的互联大电网一体化节点支路计算模型服务方法,并研发相关软件。该服务主要包括模型校验、分布式拓扑分析、数据交互及一体化节点支路计算模型生成功能。利用该软件,各级调控中心可按需实时获取全网节点支路计算模型,实现全网模型数据的实时共享,进而在线分析应用可利用...
特高压交直流接入后显著影响省级电网运行控制特性。在分析特高压交直流电网自身特点的基础上,提出集输电能力分析、典型方式建立、安全稳定评估及应对策略、电压无功评估、短路电流分析、小干扰稳定分析为一体的省级电网适应性研究方法,揭示了特高压落点后应重点关心的省级电网自身问题和外部电网影响问题,并提出了应对策略。以河北电网实际运...
当今,交直流电网快速发展,交流与直流的关联与耦合程度越来越强,交直流电网潮流问题必须得到有机、统一的处理。从同步电网角度出发,交直流电网潮流的本质依然显现交流电网的特性。由此,以包含电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的直流网络为例,以交流网络和直流网络的节点电压为最小状态集,推导换流站仅关联状态变量的功率方程,并通...
全球能源互联网是实现世界范围内能源资源优化配置的路径,亚洲电网互联是全球能源互联网的重要组成部分。亚洲区域内能源资源分布不均衡,大规模电力需要通过远距离输电通道送至负荷中心,到2030年,亚洲区域跨国电力输送将达到250 GW左右。基于对输电技术发展趋势的判断,提出了亚洲特高压交流同步电网、特高压直流送电和直流电网3种亚洲电网互联模...
首先介绍了±500 k V架空线柔性直流电网的结构、主要设备的详细参数以及计算所采用的典型故障类型及保护动作时序;其次研究了影响柔性直流电网操作过电压水平的各种关键因素。直流断路器方面,其MOV的额定电压选择为550 k V,从而使直流断路器断口过电压基本处于1.6 pu的水平;直流电网结构方面,“C”字型链式结构下阀底及中性线操作过电压水平较高...
文章基于传统直流输电的换相机理,引入虚拟电感这一概念,将其与低压限流控制(voltage dependent current order limiter,VDCOL)相结合共同实现抑制多馈入系统发生连续换相失败的作用。首先从理论上分析了该控制方法的作用机理;然后以传统双馈入系统为例,通过仿真试验分析了该控制方法中的相关参数对其抑制作用的影响;最后,通过模拟交流系统发生...
提出一种模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)的自适应均压方法。在每个控制周期中,根据桥臂电流绝对值的大小选择不同个数的功率模块进行轮换。此外,还推导并计算了采用该自适应均压方法的功率器件平均开关频率的解析表达式。通过160 k V/400 MVA的MMC仿真系统验证了所提出的自适应均压算法的有效性和平均开关频率计算的正确...
电力市场化改革要求微电网的运行和管理在安全可靠的前提下更加灵活经济。基于分散式控制结构的微电网能量管理系统,提出一种考虑后备容量的微电网储能充放电策略,储能装置通过综合考虑自身状态和微电网运行情况,确定工作模式及充放电功率。给出了储能装置在关注微电网后备功能情况下的充放电影响因素,以及参与微电网能量管理的控制决策流程。最...
为增强直流微网扰动抑制能力,使直流侧电压在系统扰动时呈现惯性响应特性,提出了一种基于变流器预测控制的直流微网混合储能系统虚拟惯性控制策略。该方法采用微网储能系统变流器作为虚拟惯性控制单元,增加直流电压变化作为控制输入变量,增强了其暂态运行稳定性。此外,为提高直流微网本地控制速度,以配合储能系统的快速惯性调节,避免因控制延时...
提出一种多时间尺度微电网能量管理优化调度方案,该方案包括日前经济优化调度和日内调度2个阶段。在日前调度阶段,推导出锂电池运行成本函数,在不同放电深度下将锂电池寿命损耗归算于相应具体运行成本;考虑峰谷平各时段电价、光伏运行于MPPT和输出功率可控2种发电状态;根据日前光伏与负荷预测,以包含锂电池和燃料电池的运行维护成本、可中断负荷...
为提高风电并网效益,减少弃风,在电网中接入电池储能电站(battery energy storage power station,BESPS)。首先,建立了考虑损耗成本的BESPS调度特性模型,该损耗成本由BESPS投资成本与调度区间内的充放电循环次数估算;然后,在考虑风电可信容量的基础上构建了BESPS调度模型。某些情况下,系统很难全额消纳风电,因此,调度模型具有运行成本最小与风电...
风电出力具有随机性和反调峰性,接入电网后会对其稳定运行产生负面影响。抽水蓄能电站能够依据负荷需求储存多余风能或释放电能,平抑风电出力波动,减少弃风量。由于火电厂组件的物理限制,发电机在其运行区间的某些范围内会使轴承振动放大。因此应该在含风-蓄系统的电力系统经济调度模型中,设置火电机组出力的禁止区间。通过最小日负荷率和备用容...
连续潮流计算是电力系统静态电压稳定分析的基本工具,目前国内多数连续潮流程序仍存在计算可靠性不高和计算效率低等问题。对电力系统分析综合程序(PSASP)中的连续潮流程序在提高计算可靠性和计算效率等方面进行了改进,使之能够适应大型电力系统的电压稳定性分析。改进后的PSASP连续潮流算法包含基本的拟弧长和局部参数化方法以及渐近数值方法(a...
大扰动冲击后,电网中振荡中心的电压变化幅度大、幅值跌落低,受此影响,其近区风电场功率会出现显著波动,从而加剧风电场与电网交互作用。基于通用电气双馈风机机电暂态仿真模型,分析了并网电压U_s低频跌落与回升过程中,风电场并网系统暂态功率特性,以及不同控制方式对其影响;基于等面积原理,分析了等值电纳B_w的3种典型受扰U_s-B_w轨迹对振荡的...
针对风电的多变性和不确定性(即间歇性),以及火电机组组合结果在任一瞬间及各瞬间间牵制是否可行的问题,给出了风电范围、速率及速率变动的间歇性特征表达,推导出了火电机组组合应对该特征的必要条件,并就满足这一条件的能力给出评估方法,由此建立了新的机组组合数学模型,其核心在于能提供任一瞬间及各瞬间间牵制关系可行的机组组合解。基于该研...
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