新型电力系统下分布式光伏规模化并网运行关键技术探讨

推进分布式光伏规模化并网是实现“碳达峰·碳中和”目标和构建新型电力系统的重要举措。基于此背景探讨面向新型电力系统的分布式光伏规模化并网运行关键技术。首先,归纳并阐述分布式光伏发展现状、并网方式及运行模式,分析大规模分布式光伏接入给电网调度运行带来的挑战。其次,面对上述挑战,从信息集成、监测预测、平衡调度、聚合控制等视角提出系统调度运行关键技术,助力电网调控模式转型升级。然后,考虑实际工程需求,构思满足电网安全稳定运行的分布式光伏技术标准体系,以期促使分布式光伏“可观可测、可调可控、友好互动”。最后,调研并梳理国外分布式光伏规模化并网运行先进经验,并对我国分布式光伏并网协同探索、运行服务支持及市场交易参与等课题提出建议。

基于层次分析法的微电网并网运行电能质量安全监测模型

为了满足日益增长的电力能源需求,微电网并网运行是电力系统的主要发展趋势,其虽然能够提升电力能源的供应,但难以保证供电质量,不利于电力系统的后续发展。该现象的产生主要是由于分布式电源出力具有随机性与不稳定性,会对供电质量造成直接影响。对此,提出基于层次分析法的微电网并网运行电能质量安全监测模型构建研究。深入分析电能质量干扰源,以此为基础,选取适当的电能质量安全监测指标,应用层次分析法计算电能质量安全监测指标权重数值,确定电能质量安全监测模型,制定电能质量安全判定规则,从而实现电能质量安全的准确监测。实验数据显示:构建模型应用后,电能质量安全监测指标完整度最大值为96%,电能质量安全监测结果与实际结果一致,充分证实了构建模型具备更好的电能质量安全监测效果。

台风条件下含混合电氢储能的海上风电场并网运行智能控制方法

随着我国海上风电装机容量不断增加,经济发达、电力负荷大的沿海地区越来越依赖和关注海上风电的安全运行。在系统常规火电机组容量下降、系统惯量较低的情况下,海上风电场的友好接入问题变得尤为突出。特别是在台风期间,海上风电场在达到截止风速之前可能会与受端电网迅速断开,导致主网出现大量功率缺额、电压频率恶化等不利影响。为了解决风电固有波动性和台风引起的大扰动问题,提出了一种含混合电氢储能的海上风电场并网运行控制方法。该方法在海上风电场正常运行期间,通过合理安排储能和充放能,有效平抑了风电波动性;而在台风过境期间,通过合理使用混合电氢储能,缓解了海上风电输出骤降,减少对受端电网的不利影响。通过对广东某海上风电场的真实数据进行仿真研究,验证了所提方法的有效性。

新能源发电风机并网运行稳定性分析与优化控制研究

随着全球能源结构的变革,可再生能源特别是风力发电的角色日益重要。本文综述了风电并网稳定性问题,并分析了各种优化控制策略的效果。我们应用先进控制理论,探讨并网技术和风电系统的动态响应,以提高并网稳定性和经济效益,确保电网的可靠持续运行。这一研究关键在于确保风电的高效并网,强调了并网技术的创新与应用的必要性。

新型电力系统下分布式光伏规模化并网运行关键技术探讨

“双碳”政策下,太阳能、风能等清洁能源在电网中的占比在不断提升,我国电力系统已经朝着新型电力系统方向发展,进一步推动分布式光伏规模化并网是实现新型电力系统的重要措施。本文将充分结合光伏发电不同并网方式存在的优缺点进行分析,并从信息集成、监测预测、平衡调度以及聚合控制等方面来对分布式光伏规模化并网运行关键技术进行说明,构建分布式光伏规模化并网运行技术标准体系,保障电网的安全稳定运行。

分布式发电技术及其并网运行研究综述

在介绍分布式发电技术相关进展情况的基础上,重点分析讨论了分布式发电并网运行必须解决的关键问题和目前的研究情况.分布式发电并网运行会影响地区电网的安全稳定运行,需要研究相应的稳态和动态分析与控制方法、继电保护的配置和配合策略、动态电能质量控制方法;为了能够充分利用分布式发电的优点,避免其不利影响,还需要对分布式电源及其相关的无功电源进行规划,并建立良好的配电市场.这些研究还不成熟,需要进一步深入研究,尤其需要对相关的继电保护、地区电网孤岛运行和分布式电源的规划进行重点研究.

发电机组并网运行一次调频的稳定性

针对单机不稳机组并网后可能稳定这一现象进行了动态分析 ,证明了当电网有足够的一次调频稳定储备时 ,单机不稳的机组并入电网运行时 ,其自身的不稳定随之消失 ,但在一定程度上降低了电网的一次调频稳定性。进一步的分析表明 :电网的稳定储备来源于 :再热机组、不参加一次调频的机组、采用汽机跟随方式的机组等。

我国首套高温超导电缆并网运行情况

高温超导电缆具有传输容量大、损耗低、无污染、占地空间小等优点,有助于解决城市电网中日益增长的电力需求问题。近年来高温超导电缆技术在中国取得了巨大的发展,文中介绍了已于2004年5月在云南普吉变电站并网运行的我国首套高温超导电缆系统的运行情况,包括电缆系统参数、电缆本体、终端、冷却系统、监测与保护系统等。这套高温超导电缆系统的成功并网运行意味着中国的高温超导电缆技术已向工业化生产迈出了重要的一步。

用于计算风电机组并网运行引起全电网电压波动的电流源等效法

风电机组并网运行时将使其接入电网的节点电压发生波动,进而引起闪变问题。为了估计闪变的严重程度,应当对全电网的节点电压波动进行测量或仿真。文章在分析风电机组输出电流特性的基础上,提出了简单的用于计算全电网电压波动的风电场电流源等效方法。仿真计算结果表明,该方法与其他电流源等效法的计算结果一致,可用于计算包含风电场的电网的节点电压波动。

微型燃气轮机发电系统孤岛及并网运行的建模与控制策略

微型燃气轮机是目前世界上新能源利用的一个主要方向,特别是在微网中得到了广泛重视,其发电系统控制对于微网并网及孤岛的稳定运行至关重要。本文采用模块化建模方法,基于Matlab/Simulink建立了微型燃气轮机发电系统(MTGS)的机电一体化仿真模型,包括微型燃气轮机本体,永磁同步发电机、整流器和逆变器四个部分。并着重研究了MTGS系统孤岛及并网运行的相关控制策略,前者采用了输出电压控制以维持负荷输出电压,后者采用了PQ解耦的双闭环控制,并提出了输出电压解耦控制与电流滞环控制相结合的新型控制策略来调节MTGS的输出功率。仿真的结果表明该策略的可行性。

我国风电并网运行最新进展

作为应对能源和气候危机的重要措施,风电在全世界范围内得到快速发展。介绍我国可再生能源法颁布和实施后,风电超常规发展的势态,总结我国风电发展在地域分布、电厂规模、接入电网电压等级以及风电机组性能等方面的特点。分析风电对电网调峰、调频、电压控制、安全稳定运行和调度运行管理方面的影响。在此基础上剖析我国风电并网中存在的问题及其原因,从风电与电网和电源的协调发展、相关政策和标准体系建设、风电机组性能的提升以及加强风电运行管理等方面,对我国风电的发展提出改进措施和建议,对今后我国风电发展具有一定的指导意义。

基于DG并网运行的中压配网可靠性评估实用方法

现有含分布式电源(DG)的配网可靠性评估研究大多针对孤岛运行特性,但实际系统中孤岛运行方式目前却少有采用,为此开展了基于DG并网运行的可靠性评估研究。在忽略DG自身停运的情况下,并网运行DG主要通过设备容量约束影响可靠性水平。由于DG出力具有随机性,随着其数量的增加,计算量将显著增大,为此提出了减小计算量的策略:将所有馈线分为放射式馈线和存在联络关系的若干个馈线集合;对于有联络馈线集合中未通过转供容量约束校验的馈线,提出了含出力恒定DG的馈线容量约束考虑方法,并引入点估计法考虑DG出力随机性;对于其他馈线,则不考虑并网运行DG对可靠性指标的影响。分析表明,并网运行DG并非总是有利于供电可靠性的提高。算例结果表明,通过馈线分类和点估计算法可大大减小计算量,且误差较小。

并网运行风/光/储微电网容量配置双目标优化

目前关于微网电源容量配置的研究主要针对独立运行情况,虽配置结果可保证系统运行的可靠性,但增加了冗余投资。针对并网运行的风/光/储微电网,制定了其运行策略,分别建立了微网经济性和供电可靠性模型,采用多目标模拟退火粒子群优化算法求取模型的最优解集,得到了微网中风力和光伏发电及储能系统容量配置方案。结果表明,相比于独立运行,在相同的可靠性要求下,以并网运行的角度配置风/光/储微电源容量关系,可明显降低微网投资成本。

双馈异步风力发电机并网运行中的几个热点问题

目前我国风电装机容量已跃居世界首位,但因缺乏长期运行经验,在追赶和跳跃式发展中未能预见并网运行中的诸多问题,已成为其发展瓶颈。为满足电网规范要求的电网故障下不脱网运行,必须深入研讨所需控制策略和保护方案。该文以双馈异步风力发电机为对象,综述、分析、讨论其并网运行中,特别是电网故障条件下有效控制中的一些热点问题,如低电压穿越、Crowbar技术、电网故障特别是不对称故障下的不脱网运行控制及与之相关的新型控制器设计等,以期增强弱电网条件下风电机组的并网运行能力。

水电机组并网运行频率调节系统的稳定性

在刚性联结电网模型基础上,分析了水电机组并网运行频率调节系统稳定性。随着一次调频机组及容量增加,产生了电网频率稳定性下降的问题。如果电网中存在多个小容量机组的调节系统,稳定性较差,将会引起整个电网频率调节系统稳定性下降或不稳定情况发生。因此必须重视小容量机组并入大电网运行时忽视系统稳定性的现象,足够的单机调节系统稳定性可以保证多机调节系统的稳定。当各机组调节系统主导时间常数相同时,各执行机构动作趋于同步,电网频率调节系统才会获得良好的动态品质。

并网运行模式下微电网能量优化调度算法研究

微网与外部电网并网运行,互为补充,为用户带来了多方面的效益。由于不可控微电源出力的随机性与波动性,微电网并网运行时的优化运行受到很大影响。提出了计划层与实时层双层协调优化调度的算法,来解决微电网并网实时能量优化调度的问题。计划层根据微电源功率预测数据,采用改进粒子群算法进行微电网并网系统的经济优化运行;在计划层优化基础上,实时层根据不可控微电源以及负荷在实时功率与预测功率之间的误差,提出采用改进粒子群算法来进行实时优化调度,并将优化结果更新至计划层中各可控微电源及并网联络线的调度功率中。对一个典型的微电网并网系统进行调度算法仿真分析,验证了该方法的可行性与正确性。

分布式电源与配电系统并网运行的探讨

分布式电源与电网并网运行能够充分发挥其优势,并且提高供电可靠性.参考国外的并网规则,论述了DG并网运行的基本技术和运行参数的相关要求,并且提出我国制定并网规则应该遵循的方向.

大规模风电场并网运行无功补偿研究

电力系统的无功补偿与无功平衡,是保证电压质量的基本条件,对保证电力系统的安全稳定与经济运行起着重要的作用。由于大规模风电场长距离地接入电网,其无功补偿对局部电网电压的调节作用更加重要。根据大规模风电场并网运行的实际参数,以中国电科院研发的电力系统计算软件BPA为平台,对大规模风电基地输出电力并网后电网的无功补偿情况进行全面的仿真分析;对并网线路产生的充电功率、风电场不同的有功出力下的容性及感性无功补偿装置的配置等问题进行了有针对性的研究,并在此基础上提出满足电网安全运行的建议。

南方区域发电厂并网运行及相关辅助服务管理系统

介绍了南方区域发电厂并网运行的实施情况,其原则为"分省结算,按月平衡",结果为并网运行考核费用逐步下降,而辅助服务补偿逐步上升。网省级技术支持系统采用"1+X"模式建设,实现了机组启停、等效非停、AGC速率等实时运行工况的自动判别和记录。通过对机组运行的量化考核和辅助服务的量化补偿,提高了电网运行和安稳水平。

2011年中国“三北”地区风电并网运行及反事故措施

中国风电近几年一直保持快速发展,并成为电网运行的重要电源形式之一。为掌握风电并网运行规律,根据中国华北、东北、西北("三北")地区2011年的大量风电实时运行数据和统计数据,对风电并网运行情况进行分析,说明中国风电具有大容量、集中接入及远距离输送的特点;且在电力电量平衡方面具有较为复杂的间歇性。分析2011年发生的几起风电大规模脱网事故及反事故措施技术要点,给出进一步做好风电并网运行工作的建议。