海上风电经柔性直流送出系统高频振荡分析及抑制策略

近年来,柔性直流输电已经是风电深远海开发的有效方案,随着大量用于远海风电并网的柔性直流输电系统不断投运,高频振荡现象在实际工程中频繁出现。然而,现有研究大多聚焦于新能源交流并网系统或异步分区电网交互所产生的高频振荡现象,针对海上风电经柔性直流送出系统的高频振荡研究尚不充分。并且现有模块化多电平换流器(MMC)高频段阻抗模型通常忽略换流器中、低频段特性,使得投入高频振荡抑制策略对中、低频阻抗特性的影响无法被准确揭示。为此,本文首先考虑系统链路延时的影响,基于谐波状态空间建立MMC全频段阻抗模型。在此基础上,分析海上风电经柔性直流送出系统高频振荡机理,并设计控制参数优化策略。最后,基于Matlab/Simulink搭建海上风电经柔性直流送出系统电磁暂态仿真模型,并验证本文所建阻抗模型的精确性以及高频振荡抑制策略的有效性。

具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案

由于具有成本低、体积重量小和可靠性高等特点,送端采用二极管整流器(DRU)、受端采用模块化多电平换流器(MMC)的送出方案在远海风电送出领域备受关注。鉴于DRU不能构建交流电网且无法倒送有功功率,文中提出一种具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案。所提方案在DRU-MMC送出技术的基础上增加了常规小容量电压源型辅助换流器、耗能单元和必要的快速开关,通过直流海缆复用和快速开关倒闸重构拓扑,分别构建黑启动电源低压回路和风电传输高压回路,实现黑启动和功率传输2种工况在线切换;提出辅助换流器在不同运行阶段的构网控制策略,解决海上交流电网构建、DRU无功补偿和谐波抑制等问题,消除DRU-MMC送出方案对风电场类型的限制。最后,通过经济性分析和算例仿真,验证了所提方案的优越性和有效性。

考虑送端影响的海上风电经柔直并网系统电压支撑强度量化分析

为弥补当前海上风电经柔直并网系统电压支撑强度评价指标的受端电压支撑因素考虑不足和忽略送端对受端影响等问题,提出考虑送端影响的海上风电经柔直馈入短路比。首先,分析海上风电经柔直并网系统结构与控制方式,明晰柔性直流输电系统中送端大容量海上风电有功出力对受端交流电网的电压稳定影响;其次,提出受端交流电网影响因子,将受端电网中各有功、无功源对并网点电压的影响进行等效量化;然后基于影响因子,提出海上风电经柔直馈入短路比,不仅能反映送端对受端的影响,还兼顾换流站对并网点电压的支撑作用,使指标具有较高适用性;最后,通过实际电网仿真验证了所提指标的有效性,并获得临界短路比以完善电压支撑强度评价指标,研究结论可用于海上风电经柔直并网系统的规划和运行。

海上风电经24脉动二极管整流器送出系统的交流滤波器优化配置

整流站采用二极管整流器能够提升远距离大容量海上风电直流送出系统的经济性和可靠性。提出了基于24脉动二极管整流器的海上风电并网系统中交流滤波器的优化配置方法。首先,明确了基于24脉动二极管整流器的海上风电送出系统结构,阐述了24脉动二极管整流器的基本原理。然后,计算了24脉动二极管整流器的无功功率需求,对于24脉动二极管整流器,可以将设计复杂的交流滤波器简化为电容器,通过对有功功率变化范围内不同容量电容器滤波效果进行扫描,提出了综合考虑滤波效果和滤波器容量的交流滤波器无功容量优化方法。最后,在PSCAD/EMTDC中对基于24脉动二极管整流器的海上风电送出测试系统进行了谐波分析和交流滤波器优化设计。

提高光伏发电经济性关键设计要点分析

我国光伏产业近年迎来迅猛发展,在新能源平价上网的规定要求下,如何提高光伏发电的经济性一直是各界关注焦点。光伏发电经济效益主要受初始投资、发电量、运维成本等因素影响。文章结合光伏电站平准化度电成本原则和方法,重点对影响光伏电站发电量的因素进行分析,提出为确保光伏电站经济效益最大化,需要结合项目特点,对光伏组件、逆变器等关键设备选择及容配比设置等关键设计要点进行综合全面的对比研究,从而得出最优的设计方案。以某100MW山地光伏发电项目为例,分析对比结果为:相同边界条件下,N型光伏组件转化效率、经济性优于P型组件,组串式逆变器的度电成本优于集中式,光伏电站度电成本随着容配比例提高出现先降后升趋势。

基于煤电经济值的汽轮机循环水泵运行优化研究

传统循环水泵运行优化以汽轮机最大净出力为基准,该方法忽略了电网调度模式对机组实际出力的控制,通过深入分析机组实际运行状态,综合考虑煤价和电价对循环水泵运行优化的影响,提出基于煤电经济值最优的优化理论,并对某660MW机组进行实例分析。对于我国主要以机组发电量为控制基准的电网调度模式,由煤电经济值最优法确定循环水泵最优运行方式能更真实、最大限度地提高机组实际经济收益。

基于随机动态规划的多能联供系统冷热电经济分配模型

建立了风力发电机组与燃气轮机联合驱动下含压缩空气储能装置的多能联供系统冷热电经济分配模型。该模型考虑风电输出功率和冷、热、电负荷的波动特性,利用概率密度函数对系统的随机变量进行拟合。以投资成本和运行成本作为目标函数,以冷、热、电负荷平衡及各设备出力特性作为约束条件,采用随机动态规划对系统能源进行合理的调度和分配以达到最优经济效益,并通过控制系统的制冷比和风电输出功率平抑系数,实时调整系统各设备的容量及运行状态。实例的计算结果表明,压缩空气储能能够有效地平抑风电输出功率的波动,减少弃风经济损失;相比于固定能量分配,采用动态规划对系统的能量进行分配具有更多的价值和优势。

江苏大型化工企业用电经济性分析

目前部分地方炼化企业用电负荷已突破600MW,电费支出在生产成本中占有相当高的比例。基于江苏电网现行电价政策,分析认为基本电费按实际最大需量计费方式较为符合化工行业实际情况,可满足多样化生产需求。结合某炼化企业16000kt/a炼化一体化项目的电网结构、运行负荷情况,分析与探讨提升用电经济性的途径(节电措施):提高功率因数,获得相应的电费减免;加强电力调度管理手段,建立电力最大需量检测管理系统,合理“削峰填谷”,减少基本电费支出;选择合适的购电模式(大型化工企业应积极参加电力直接交易),争取获取更多的优惠,降低用电成本,提高企业的经济效益。

低频脉冲电经皮给药治疗小儿肺炎疗效研究

目的探讨低频脉冲电经皮给药治疗小儿肺炎的临床疗效。方法 96例小儿肺炎患儿,随机分为观察组和对照组,每组48例。对照组给予常规药物治疗,观察组在对照组的基础上加用低频脉冲电经皮给药治疗。比较两组患儿治疗效果、体温恢复正常时间、咳嗽缓解时间、肺部啰音消失时间及不良反应发生情况。结果对照组总有效率为72.92%,观察组总有效率为93.75%;观察组总有效率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组体温恢复正常时间(3.16±1.52)d、咳嗽缓解时间(3.32±1.58)d及肺部啰音消失时间(3.68±1.65)d均明显短于对照组的(4.21±2.19)、(5.45±2.21)、(5.58±2.36)d,差异有统计学意义(P<0.05)。两组均未见明显药物不良反应,观察组中药贴片穴位贴敷处未见明显皮疹、瘙痒等皮疹过敏症状。结论低频脉冲电经皮给药治疗小儿肺炎可明显改善患儿临床症状,疗效显著,且不良反应少,操作简单,值得儿科临床推广应用。

提升海上风电经柔直联网系统频率稳定性的协调控制策略

针对大规模海上风电经柔直联网引起的受端电网惯量降低、频率调节能力下降等问题,提出了海上风电与柔直主动支撑系统频率的协调控制策略.在惯量支撑方面,利用直流电容能量主动支撑系统惯量,并通过直流电压建立风机转速与频率的耦合关系,提出了基于差异化转子动能调节的风电场惯量支撑协调控制策略,以提升受端电网惯量水平.在频率偏差调节方面,根据本地直流电压偏差量,提出了基于风机变速控制与桨距角控制的风电场一次调频策略,并设计了基于附加桨距角控制的风电场二次调频策略,以提高系统的频率稳定性.最后,设计了多时间尺度频率支撑控制策略的协调配合流程,并基于RT-LAB OP5600实时数字仿真平台验证了所提策略可有效提升系统的频率支撑能力.

无线电经纬仪训练模拟器主控电路的设计与实现

利用真实无线电经纬仪对气象操作员进行训练存在着成本高、效率低等诸多问题,研制相关训练模拟器是一种理想的解决方案。针对真实无线电经纬仪的系统组成特点和操作过程,提出了训练模拟器的仿真原理和主控电路的结构,重点分析了主控电路中各个功能模块的实现方法并给出了软件控制流程。调试结果验证了设计方案的可行性。

提升海上风电经VSC-MTDC接入的低惯量系统频率稳定综合控制策略

规模化海上风电经多端柔性直流输电(VSC-MTDC)接入的低惯量系统存在同步发电机(SG)占比小、惯量水平低、功率互济能力弱等问题,为此提出一种VSC-MTDC与海上风电协调配合的低惯量系统频率稳定综合控制策略。首先将含原动机-调速环节的SG聚合为单机系统频率响应模型,构建换流站的虚拟系统频率响应(VSFR)控制器,并借助劳斯稳定判据分析经典参数下VSFR闭环控制的稳定性。然后针对海上风电并网系统功率支援能力不足导致的VSC-MTDC电压越限问题,设计适用于多风速场景的双馈风机附加桨距角与转速控制,通过调整海上风电出力对低惯量系统进行支援,提高海上风电并网系统功率互济能力,保障VSC-MTDC安全运行。最后在海上风电经三端柔性直流输电接入的低惯量系统中对所提控制策略进行分析验证。结果表明:所提控制策略的频率响应和功率支援能力强,可提高低惯量系统的频率稳定性。

大规模风电经LCC-HVDC送出的送端电网频率协同控制策略

针对大规模风电经电网换相型高压直流(LCC-HVDC)送出的送端电网所面临的严峻高频问题,充分挖掘风电潜在调频能力,提出一种风电与直流频率限制器(FLC)参与送端电网调频的协同控制策略.分析直流FLC参与送端电网调频的响应特性,刻画送端电网频率与风电机组功率的下垂关系,设计风电机组变转速与变桨距角相结合的一次调频控制方法.建立包括常规机组一次调频、风电机组下垂控制和直流FLC的频率响应综合模型,结合电网的频率稳定要求,采用灵敏度方法整定风电机组与直流FLC的调频参数,设计风电与直流FLC共同参与的频率协同控制策略.算例仿真结果表明:所提频率协同控制策略可有效降低高频切机、直流过载运行风险,提高送端电网的频率稳定性.

海上风电经混合直流并网的控制策略

海上风电经混合高压直流输电系统并网,能有效融合传统高压直流及柔性直流输电系统的优点,具有广泛应用前景.分析整个系统的拓扑结构、推导相关数学模型,提出改进的协调控制策略.在PSCAD/EMTDC软件中构建相应模型,分析风速波动条件下风电场的风速跟踪性能、逆变侧故障状态下采用不同控制策略时系统的暂态特性.仿真结果表明:风电场输出的有功功率、无功功率能随风速的波动而变化,系统具有良好的风速跟踪能力;改进的控制策略能有效提升系统直流电压的稳定性、抑制有功功率的波动、降低故障带来的冲击、加快恢复系统的稳定状态,适用于海上风电并网.

德国汉堡港阿尔托那邮轮码头绿色岸电经验及启示

近年来随着货运和客运量增长,靠港船舶排放逐渐成为影响沿海港口城市空气质量的重要问题。在欧洲,船舶是污染大气最严重的交通工具,部分港口应用靠港船舶岸上电源系统供电(岸电)技术作为解决船舶排放的重要举措。当前,随着我国雾霾"攻坚战"的持续深入,船舶污染亟待管控。本文以德国汉堡港的阿尔托那邮轮码头绿色岸电为例,解析其对策理念、工程设计、法规政策、融资途径、社会参与等情况,以期为我国制定绿色岸电推广政策、减少船舶污染物排放、改善环境空气质量提供有益借鉴。

基于LCOE模型的光伏发电经济效益分析:以宜昌农村地区光伏扶贫电站项目为例

光伏发电是我国重要的清洁能源发展战略,也是资产收益扶贫的重要方式.为了探讨光伏发电项目对政策的依赖性及其在经济上的可持续性,采用平准化度电成本(LCOE)模型开展研究,并开发出平准化度电净现值(LNPVE)模型用于研究光伏发电项目的长期经济效益及其影响因素.将上网电价与补贴作为效益指标引入LCOE模型,即得到LNPVE,LNPVE为折现度电收入和折现度电成本之差.LNPVE模型不仅能将政策因素引入经济效益分析中,同时还能考虑效益变动,从而分析光伏发电项目的经济可持续性.以宜昌市长阳土家族自治县渔峡口镇村级光伏扶贫电站项目为案例的分析表明,从LCOE模型结果来看,案例项目能够实现经济效益;然而从LNPVE模型结果来看,现行补贴上网电价下案例项目的长期经济效益仍存在不确定性,且这种不确定性随着光伏发电上网电价补贴“退坡”政策的出台而有所强化.敏感性分析结果表明,影响案例项目经济效益的首要因素是技术因素,其次是政策因素,再者是经济因素.若案例项目以无补贴标杆电价平价上网,则需将单位造价降低19.3%或者年利用小时数提高14.8%;若要进一步实现以燃煤发电上网电价平价上网,则需将单位造价降低97.0%或者年利用小时数提高182.1%.因此,应当针对光伏发电特别是村级光伏扶贫项目实施必要的电价补贴,将补贴“退坡”与提高光伏发电效率相结合,并将有针对性地提高补贴效率作为光伏电价补贴的重点,同时高度重视技术改进及推广应用和运营维护的成本降低及质量提高,以持续实现光伏发电项目的经济效益.

中频脉冲电经皮中药离子导入治疗慢性结肠炎148例疗效观察

目的观察中频脉冲电中药离子导入治疗慢性结肠炎的疗效。方法对148例临床确诊慢性结肠炎病人采用中频脉冲电中药离子导入方法治疗。结果148例患者中临床治愈76例(51.35%),有效56例(37.84%),无效16例(10.8%),总有效率为89.2%。结论中频脉冲电经皮中药离子导入治疗慢性结肠炎疗效显著,值得临床进一步探讨。

海上风电经VSC-HVDC并网改进频率控制策略

大量海上风电接入电网导致系统等效惯量降低,系统频率稳定将面临挑战。由于海上风电场与柔性直流输电系统(VSC-HVDC)具有潜在调频能力,针对海上风电经柔直并网系统提出一种改进协调频率控制策略。在海上风电机组与柔性直流输电系统采取虚拟惯量控制的基础上,对岸上换流站附加功率-电压辅助控制,弥补因风电机组虚拟惯量控制后降低的输出功率,保证一定惯量支撑的同时进一步改善系统最大频率偏差,提升系统频率质量。同时对直流侧控制器主要参数进行了分析和整定,利用logistics约束函数以确保附加功率-电压辅助控制在不同扰动下直流电压不越限。仿真结果表明,提出的控制方法能够提升系统等效惯量的同时进一步改善最大频率偏差,并且具有良好的适应性。

风电经特高压直流送出系统的暂态过电压问题研究综述

大规模风电通过特高压直流线路外送时,换相失败、直流闭锁等故障引发的暂态过电压问题严重影响了系统的安全稳定运行,制约了系统的输电能力。针对风电经特高压直流送出系统暂态过电压问题的研究步骤和关键技术挑战,从系统仿真建模、暂态过电压根源解析、抑制策略设计3个方面,分别进行总结和综述:从大规模风电经特高压直流送出系统的仿真建模出发,梳理、评述了各主要部分的建模方法及其优缺点;阐述了2类典型暂态过电压的演化过程,解析了其产生根源、影响因素及量化分析方法;根据控制策略的实施对象,从系统级保护控制、直流系统控制、风电集群控制、无功补偿控制等方面,对比分析了各种控制方法的优势与不足。分别针对上述3个方面梳理总结了现有成果并对研究趋势进行了展望,以期为大规模风电经特高压直流外送系统的故障穿越控制提供依据。