考虑频率约束的风电消纳技术研究

来源 :华北电力大学(保定)   | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyq_002
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
能源是社会可持续发展的基础,近年来,我国弃风、弃光比例不断增加,促进新能源的消纳刻不容缓。同时,由于新能源的间歇性、波动不确定性和逆负荷曲线功率特性,与其相关的系统调频调峰和安全稳定问题都变得更加突出。电力系统传统的调频技术在维持系统频率稳定方面存在较大压力,频率安全约束已经成为制约新能源渗透率进一步提升的关键因素。本文以改善高风电渗透率电力系统的调频能力,进而提升电网消纳风功率的能力为目标,对风电大规模接入下电网的调频控制措施从以下几个方面进行了分析研究:
  波动性风电的高渗透接入降低了系统的阻尼和一次调频性能。综合考虑系统等效惯量和常规机组励磁系统的影响,分析推导了风电大规模接入时系统阻尼水平和动态频率响应的数学表达式;同时,定位分析了面向大规模风电并网的风电、火电两种调频电源的调频能力和调频任务。
  电力系统的弱阻尼和低惯量特性制约了风电渗透率的进一步提升,研究在不降低系统动态稳定水平的前提下提高系统的频率响应性能,对于提升系统的风电渗透率极限具有重要意义。本文首先提出了一种含阻尼水平约束和频率偏差约束的风电渗透率极限求解方法,进一步基于火电机组惯性参数对系统阻尼特性和一次调频性能有相反作用的机理,提出了一种改善系统综合性能的火电机组惯性参数协调优化方法。所提风电渗透率极限求解方法的计算结果具有较高的参考价值,引入协调优化方法后有效改善了系统的动态稳定特性和调频特性,优化效果适用性强,优化后系统的风电渗透率得到了提高。
  在风电大规模并网的背景下,研究和推广风电机组辅助调频控制技术对于提高系统的频率稳定性具有重要意义。本文基于风电、火电机组具有互补调频特性的关系,提出了适用于不同风电渗透率工况的风-火系统自适应虚拟惯量控制策略。首先根据风电机组运行工况和系统风电渗透率模糊动态决策出了风电场调频比例系数,其次基于风电机组等效惯量常数的大小和风火联合增量系统模型整定了风电机组虚拟惯量控制参数的变化范围。最后仿真结果表明所提控制策略不仅使得风电机组在各种运行工况下均能够提供可靠的有功支撑,还保证了调频过程中风电机组的稳定运行,提高了系统的频率稳定性。
其他文献
近年来,随着电力行业的不断发展,可再生能源开发规模的持续扩大,我国出现了严重的弃风、弃光等现象,可再生能源的消纳问题日益突出。为解决电网可再生能源消纳问题,仅从发电侧着手已难以为继,应该充分挖掘需求侧响应潜力。柔性负荷聚合商(Flexible load aggregator, FLA)作为参与电力市场交易的新一代运营主体,为消纳可再生能源提供了新的研究思路。FLA可通过双边交易方式与可再生能源发电
随着近年来直流的馈入、新能源的并网以及负荷的发展,系统的短路电流、电压稳定、动态稳定等问题日益突出,负荷作为影响上述问题的重要因素,却在仿真系统中仍沿用早期的典型模型参数,这可能会造成电网设计、规划和运行等方面的偏差与经济浪费。研究负荷模型参数辨识方法对掌握负荷动态特性,践行电力泛在物联网,保障系统安全稳定运行有着重要的现实意义。而广域测量系统的推广与发展则为提高负荷模型仿真精度提供了重要的数据基
学位
随着环境污染问题的日益严重,可再生能源发电技术得到了迅速发展,然而,具有间歇性和波动性特点的可再生能源发电的接入影响了配电网的运行和控制。为了应对可再生能源接入的负面影响,具备主动控制能力与负荷互动能力的主动配电网应运而生。随着主动配电网的发展,配电公司不再是主动配电网中唯一的利益主体,运行着各种分布式电源的运营商和参与需求响应的用户也逐渐成为主动配电网中新增的利益主体,不同利益主体的优化目标各不
分布式电源(Distributed Generation,DG)接入比例的不断提高以及电力市场改革的不断深入,在一定程度上提高了电网发生大停电事故的风险。同时,DG在电网中渗透率的不断提高,也使配电网的结构形态和其在大停电后系统恢复中的角色作用发生了深刻变化,传统的电力系统恢复理论遇到了新的挑战。已有对大停电后输配网恢复的研究中,往往将输电网和配电网解耦为两个研究对象。而在高比例DG接入背景下,输
太阳能光伏电站输出的功率主要由太阳能光伏板接收到的太阳辐照度决定。对于分步光伏功率预测方法,需先对影响光伏功率的辐照度、温度、湿度等影响因子进行预测,再根据影响因子预测功率。其中,太阳辐照度是影响光伏功率的最主要因素。因此,提高太阳辐照度预测的准确性非常重要。然而,辐照度波动规律的多样性给光伏功率预测带来了巨大的挑战,因此,需要挖掘辐照度波动规律以提高其预测精度。  目前研究多基于时间序列的距离相
学位
汽车行业的高速发展,改变了近现代工业生产和人民生活的面貌,汽车也顺理成章地成为了现代人类生活的必需品之一。但是随着环境污染和资源短缺的不断加重,减少燃油汽车的使用逐渐被世界各国政要以及企业提上日程,汽车行业也随之不得不寻找新的出路。在这样的背景下,大力发展电动汽车(Electric Vehicle,EV)由此成为了当今社会发展的必然要求。  在世界各国相关政策的积极引导下,近年来EV的数量得到了显
面对全球能源短缺和环境污染,分布式发电逐渐受到重视并投入使用。微电网是分布式发电发挥其效能的强有力载体,针对微电网优化调度的研究已成为现阶段研究热点之一。随着电力市场的不断完善和发展,需求侧资源对电力市场的影响逐渐增大,有效汇聚需求侧资源,让其参与到微电网优化调度中来,能够更好的平滑负荷曲线,提高微电网的供电可靠性和新能源利用率。  本文主要针对并网运行的微电网,分别研究了激励型需求响应和电价型需
学位
光伏发电技术直接将光能转化为电能,可再生、无公害是其显著优点。中国光伏发电发展迅猛,在独立光伏发电向并网系统发展的过程中,光伏并网稳定性、可靠性成了值得关注的重点问题。光伏输出功率因其间歇性、波动性、随机性等特点会对并网造成不利影响,给调度工作带来极大的挑战。为此精准的光伏功率短期预测是保证光伏并网过程电网维持稳定可靠运行的重要环节。  本文基于天气聚类和改进神经网络对光伏发电短期出力预测方法进行
学位
随着复合绝缘子的大量投入运行,复合绝缘子老化引起的线路故障日益增多,严重威胁着电网的安全可靠运行,给供电企业运维、检修工作的开展带来了极大困难,因而,复合绝缘子硅橡胶材料老化问题的研究具有很重要的学术价值和工程必要性。本文基于热重-红外联用(TG-FTIR)试验研究复合绝缘子伞裙老化性能,对复合绝缘子伞裙的三种主组份、全新复合绝缘子伞裙样品、运行后的复合绝缘子伞裙样品进行试验得到TG和热解气相产物
随着常规高压直流输电系统(Line Commutated Converter based high voltage direct current, LCC-HVDC)在输电领域的广泛应用和柔性直流输电系统(Voltage Source Converter based high voltage direct current, VSC-HVDC)的快速发展,我国电网形态正逐渐向大规模交直流混联电网发展