大规模空调负荷参与新能源电力系统调频的无模型自适应控制方法

针对大规模空调负荷参与新能源电力系统的调频问题,提出了一种基于无模型自适应控制的频率调节方法。首先,建立了包含大规模风力发电的多区域互联电网模型,风力发电系统通过虚拟惯量控制参与电网调频;其次,采用等效热力学参数模型构建了定频和变频空调模型,通过大规模空调聚合建立了空调负荷调频模型;然后,利用无模型自适应控制算法完全数据驱动、无需模型参数、抗干扰能力强、适用于非线性时变系统的特点,设计了区域互联电网自动发电控制器以及空调控制器,实现了大规模空调负荷参与新能源电力系统的频率控制。算例仿真在三区域互联电力系统展开,在负荷扰动、风电波动和环境温度变化等条件下进行的仿真表明:提出的无模型自适应频率控制算法能够控制大规模空调负荷有效抑制风电接入和负荷扰动带来的频率波动。

电动汽车入网的电力系统调频控制

研究了传统电力系统各个组成部分和电动汽车(EV)参与调频的模型,通过集散结合分级式控制机制将EV接入电网以提供参与调频的辅助服务。并基于此提出了计及EV充放电协调参与电网调频控制策略,建立了EV参与系统调频模型。利用Matlab/Simulink对EV参与调频的作用效果进行了仿真分析,结果表明:EV参与系统调频可以缩短频率调整时间,减小系统频率波动幅度。

电池储能系统参与电力系统调频的方案设计——评《电池储能系统调频技术》

由于电源和负荷的双重特性,储能系统常作为一种灵活可控的资源,广泛应用于电力系统调频、调峰和可再生能源消纳。随着间歇性可再生能源并网规模的逐渐增大,系统在供需平衡调节和功率跟踪方面的灵活性裕度逐渐减小。由于优越的灵活性和调节能力,电池储能系统目前正在规划和大规模投资建设,如大连市200 MW/800 MW·h液流电池储能电站,江苏省125 MW/787 MW·h的用户侧储能电站。据中国储能联盟(CNESA)发布的信息,截至2020年底,全球在运储能项目累计装机14.2 GW;中国电化学储能累计装机容量为3.28 GW,2025年预计将增加到30 GW。

光伏发电参与电力系统调频的研究综述

近年来,社会进步迅速,我国电力行业建设的发展也有了显著的提高。通过对光伏并网发电技术的发展现状以及光伏并网技术的难点的探究,笔者对城市光伏的特点、城市光伏并网后对配电网的影响等问题进行了资料查询、整理和调研。并结合目前现场光伏发电的实际运行情况,对减少城市光伏并网对配电网运行影响进行深入的研究。主要包括:第一,掌握光伏发电用户的功率特性,以此为基础进行分布式电源对配电网影响的研究。第二,结合配电网原有的运行特点,改进城市光伏逆变器并网控制策略,减弱光伏并网特征,维护传统配电网安全稳定运行。

需求响应参与大规模风电接入下的电力系统频率调节研究

针对大规模风电接入下的电力系统频率稳定控制问题,研究了需求响应对系统频率的调节作用。为了反映风电的特点,建立了大规模风电接入下的电力系统频率响应模型,模型中对风电和火电机组分别进行了建模。风电机组可以通过暂时释放转子动能参与调频,然而在扰动过大时会导致系统失稳。通过采取一种类似于低压低频减载的需求响应控制方法,即在频率跌落时关闭部分用电设备,待频率恢复后将这些设备重新打开,可以为电力系统调频提供支持。仿真结果表明,需求响应与风电机组同时参与电力系统调频,能够克服风电机组的失稳问题,大大提高风电系统的频率稳定性。

应用于电网调频的储能系统经济性分析

储能系统是优良的调频资源,但却没有得到有效利用,主要原因是目前没有针对储能调频制定合理的调频辅助服务计量和收益计算方法。现阶段的调频辅助服务的奖惩机制中未能计及储能系统的放电调频响应,导致储能系统在参与电网调频时收益较低,缺乏投资的积极性。此外储能系统大多是以改善风电场运行性能为目标进行规划设计的,储能投资方与风电场投资方大多为同一利益主体,没有参与调频的积极性。为此,参考东北电网的调频辅助服务奖惩机制,建立考虑电力系统及储能系统整体利益的经济性分析模型,并根据该模型对调频储能系统的功率/容量配置组合与经济性的关系进行了分析。

储能汇聚参与辅助调频服务的协同优化算法

用户侧分布式储能是电网潜在的优质调频资源,它们的闲余时间和闲余电量未能得到很好的利用.本文以分布式储能集群为研究对象,基于状态势博弈理论提出了一种完全分布式的协同优化算法,实现分布式储能有效汇聚参与电网一次调频.为适应分布式储能频繁退出/参与调频辅助服务,本文首先将分布式储能一次调频问题转化为状态势博弈,依据分布式储能汇聚特点与需求,建立了分布式储能的行为逻辑与互动机制.在事件驱动机制下,使得分布式储能自适应地通过相互博弈来动态调整自身策略,保证分布式储能集群单位调节功率的充足与稳定.最后给出了交流微电网的算例,证明了该算法作用下的分布式储能集群能有效汇聚,辅助增强电力系统频率稳定性.

基于SOC的电动汽车参与电网调频控制策略研究

大量电动汽车无序接入电网会给电力系统安全稳定运行带来危害。利用汽车入网技术,电动汽车接入电网参与系统调频,但用户出行需求、电池损耗会受到影响。基于此,首先分析了电动汽车动力电池特性,建立了电动汽车参与系统调频模型,通过分析电动汽车动力电池荷电状态概率密度分布,提出考虑电池荷电状态的电动汽车参与系统调频控制策略。最后,模拟了以平抑电网频率波动为目标的电动汽车充放电场景,根据电池荷电状态,基于所提控制策略通Matlab/Simulink仿真,验证了电动汽车参与系统调频实际效果。

储能调频性能评价指标的k-means聚类分析

针对国内某省储能调频示范工程运行数据和调频性能指标数据,提出一种基于k-means聚类的电网、储能、火电机组能流状态特征向量分析方法。通过建立聚类结果与能流状态之间的映射关系,探究不同能流状态特征向量对电网调度侧调频性能指标的影响规律。以某省两电厂调度侧数据为例,通过算例分析验证了所提方法的可行性和有效性。

基于Matlab的大型火电机组一次调频特性仿真

大型发电机组的一次调频对保持电力系统频率稳定、防止因突发的负荷变动及发电机跳闸等功率突变造成的频率波动,引发连锁反应至关重要。为研究大型火电机组的一次调频特性建立了基于MatlabSimulink工具的仿真平台,并给出了利用此平台进行大型火电机组一次调频特性和影响因素研究的结果。该平台为大型火电机组机炉协调运行方式和参数整定等研究提供了定量分析手段。

计及电动汽车充放电静态频率特性的负荷频率控制

目前对电动汽车参与电力系统调频的研究,主要集中在电动汽车作为分布式电源参与系统调频,而对电动汽车作为可控负荷参与系统调频的研究较少。但是,电动汽车作为分布式电源和可控负荷对其参与系统调频具有同等重要的作用。基于此,文中计及了电动汽车的充放电静态频率特性模型,在电力系统负荷扰动发生时,实现了对电动汽车充放电的协调控制,使其在分布式电源和可控负荷两个角色间合理转换。在此基础上,建立了计及电动汽车充放电的单区域系统负荷频率控制模型,并将该模型扩展为两区域互联系统。在MATLAB/Simulink中建模并进行仿真分析。算例结果表明,电动汽车作为分布式电源和可控负荷参与系统调频,不仅可以使系统频率调整速度更快,有效减小系统频率偏差,而且能减小传统调频机组的备用容量。

储能技术经济性现状及商业化运行障碍

大规模先进储能技术是未来高比例可再生能源发展的重要保障,尤其在电力领域,电储能技术已逐渐在电力系统移峰填谷、可再生能源发电并网、电力调频等辅助服务、分布式能源及微电网等方面体现出多重应用价值。本文从国内外储能技术发展现状出发,通过典型案例分析了典型储能技术的成本效益,发现在用户侧峰谷电价套利、电力系统调频服务等应用领域,储能技术已逐步体现经济性。但目前储能在市场准入、商业模式、价格机制方面仍面临诸多发展障碍。本文针对上述问题进行了分析,并提出了相应政策建议。

基于频率变化速率的需求响应控制方法

从理论计算出发,提出了一种基于频率变化速率的需求响应参与电力系统一次调频的实现方法.通过实时检测电力系统的频率及其变化率,计算负荷扰动的幅值和临界值,进而计算出所需动作的需求响应负荷的大小,然后暂时关闭该部分负荷,以辅助电力系统调频.仿真实验验证了方法能准确计算出需要动作的需求响应负荷的大小,有利于保护系统频率的稳定.