输电网故障时新能源并网点电压跌落及影响范围计算方法

为了应对当前电网安全稳定分析无法评估输电网故障对新能源影响的问题,提出一种输电网故障时新能源并网点电压跌落及影响范围计算方法。以220 kV节点为界,考虑新能源电流输出特性的影响,完善故障计算模型,并计算220 kV节点故障电压。基于计算结果,提取新能源接入中低压电网的典型场景,并细化分析计算故障时刻新能源并网点电压及其与故障点的电气距离。最后,基于修正的39节点标准测试系统,通过与传统故障计算和时域仿真结果对比分析对所提方法进行验证,研究结果表明:采用所提方法的故障电压计算偏差范围为-4.82%~0.6%,能够准确地评估输电网故障对新能源的影响,可以进一步为新能源运行规划和控制策略优化提供指导。

基于光伏并网点电压优化的配电网多时间尺度趋优控制

为应对高比例分布式光伏并网引起的电压越限和电压波动问题,充分发挥光伏逆变器的实时无功调节能力,提高光伏消纳率,提出基于光伏并网点电压优化的配电网多时间尺度趋优控制方法。长时间尺度下,建立以配电网运行成本期望值最小为目标,考虑状态变量机会约束的两阶段动态随机优化调度模型,制定传统无功电压设备和光伏并网点电压的经济趋优调度计划。短时间尺度下,以并网点电压调度值为追踪目标,提出基于并网点PV-PQ-QV节点类型转换的自适应趋优控制策略,实时调整光伏无功出力和有功削减量。为提高算法效率,提出二阶锥规划与基于拉丁超立方采样概率潮流交互迭代的随机最优潮流解耦法求解两阶段动态随机优化调度模型。算例结果表明,所提方法能够有效解决配电网实时运行过程的电压安全问题,并提高系统运行的经济性。

含光伏的主动配电网非对称故障条件下对并网点电压影响的研究

对于地区二次变电站其中性点一般不直接接地,随着高密度分布式电源的接入,若输电线路发生接地故障,会导致该变压器中性点电压升高,甚至会击穿,进一步影响并网点电压。文中针对含光伏的主动配电网,分析了主变中性点击穿前后、线路保护动作前后,影响并网点电压的主要因素,并画出含光伏的主动配电网的各序网络图,推导光伏电源并网点电压理论计算公式,同时,文章通过PSCAD仿真验证了公式的正确性,比较了主变中性点击穿前后,分布式电源并网点电压变化规律。

光伏发电系统并网点电压调整机制与优化对策

光伏发电产业是新能源产业改革的代表,也是我国大力支持及推广的产业。近年来随着光伏发电技术的进步,我国光伏产业也在迅速的发展。本文就主要针对光伏发电系统中并网点电压的升高原因从传输理论方面进行了分析,并且浅析了光伏发电系统中电压调整的重点、原理及方法,然后为并网点电压调整提出了有效的优化对策。

双馈风电机组的运行方式对风场并网点电压的影响分析

风电具有随机性和波动性,会引起风场并网点的电压不稳定,针对这种情况,本文对双馈风电机组不同运行方式(即恒功率因数运行方式和恒压运行方式)下的无功特性进行分析,并提出采用恒压运行方式对风场并网点的电压波动提供无功支撑,并通过算例仿真对分析结果进行了验证。

光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略

自改革开放以来,我国社会和经济的发展越来越快,光伏发电系统并网的运行规模逐渐扩大,提高了光伏发电容量占据系统的总容量,对电力系统有着重要的影响。本文主要阐述了光伏发电系统并网电压的应用、光伏发电系统并网点电压升高及优化策略,以供参考。

基于戴维南等效的过电压在线控制方法

随着分布式光伏在配电网中渗透率不断提高,配电网电压越限问题日益受到关注。针对电网与光伏间的负荷因不协调运作而产生的过电压问题,提出了一种基于戴维南等效的过电压在线预防控制策略。在正常运行条件下,光伏系统按最大功率跟踪输出;当并网点电压高于预设电压值,通过戴维南参数和预设电压值实时预测光伏输出功率上限,根据自适应下垂曲线动态调节使得并网点电压保持在指定的范围内。该方法可避免逆变器频繁启停,使光伏系统在配电网中始终保持在线状态,同时最大限度地提高光伏并网发电量。利用IEEE 34节点系统进行仿真,结果验证了该控制策略的有效性。

风电电压主动支撑技术现状与发展趋势

含风电场电力系统的无功和电压波动特性复杂,且风机对电网电压的敏感性使其发生大规模连锁脱网的概率显著增加,对系统安全稳定造成严重威胁。风电电压主动支撑技术可提高场站对电网电压的支撑能力,减少电压扰动对风电及其接入系统的影响,是构建新型电力系统的关键技术之一。该文首先梳理了国内外风电并网规范要求,总结了风电电压主动支撑的概念及特点;其次针对几种典型的稳态电压主动支撑技术,从机组性能、控制能力、运行差异及协调配合等方面进行综述;在此基础上,阐述了应对电网电压骤降、送端电压骤升及电压连续骤变的主动支撑技术;最后,对风电电压主动支撑技术的发展趋势及后续研究方向进行了展望。

面向耦合系统的交替方向滚动时域电压分层协同优化控制

我国北方地区普遍存在由风、光等新能源场站与传统同步机组构成并经外送通道功率送出的耦合系统,其新能源单元并网点、场站并网点及耦合系统功率外送并网点均需满足各自的电压安全标准,给电压安全控制带来了严峻挑战。面向耦合系统电压调控问题,该文结合耦合系统单元-场站-系统的物理层级特征,确定了系统层-场站层的电压分层协同控制结构,在各层级内兼顾运行网损优化和电压控制要求,协调各类无功控制资源,建立综合模型预测控制(MPC)和交替方向乘子法(ADMM)的网损优化与电压校正双模式自适应切换的滚动时域控制策略,实现耦合系统的分布式协同电压控制。在修改后的IEEE-14节点耦合系统和大连某区域耦合系统进行仿真,结果表明了该控制策略的有效性和适用性。

风电机组集群协同电压控制方法

大规模风电并网后,为维持并网点电压稳定,需要实时调节每个风电机组的无功输出功率。传统集中式方法系统维度高,而分散式方法收敛速度慢。文章提出一种面向并网点电压稳定的风电机组集群协同控制方法。首先,在每个风电机组子集群中设置边缘计算装置,负责更新子集群内机组的无功输出功率以及对子集群内控制模型的降阶;然后,云端控制中心以并网点电压波动最小化为目标,更新每个子集的总无功功率输出参考值,同时更新过程考虑了信息交互过程中通信延时的影响;最后,仿真结果表明,与传统方法相比,所提方法的发电机组无功功率响应速度得到了大幅度提升。

光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略

研究主要针对光伏发电系统中并网点电压升高原因,主要分析角度是传输理论方面,并且简要介绍光伏发电系统总的有功和无功电压调整要点,分析原理和方法 ,为电压调整提出有效建议。

基于系统参数优化的对称双极海上风电送端联接变阀侧单相接地故障应力调控方法

为应对海上风电系统送端联接变阀侧单相接地故障引起的换流阀内过电压、过电流及风电场并网点电压跌落共存的问题,提出了一种基于系统参数优化的对称双极海上风电系统故障应力调控方法。首先,构建换流阀的数学模型与风电机组控制模型,通过电路分析揭示故障后换流阀过电压和过电流特性、风电场并网点电压跌落特性及其影响规律;其次,根据系统关键参数对故障后电压和电流的影响机制,提出一种基于系统参数优化的故障应力调控方案,即通过系统关键参数优化配置,实现过电压、过电流以及并网点电压跌落的综合调控,显著延长系统故障后换流阀的耐受时间和风电场不脱网运行时间;最后,通过对称双极海上风电经柔性直流系统仿真分析,验证了本文所提出方法对系统故障应力调控的有效性,为海上风电优化设计提供支撑。

面向集电系统电压调节的风电场无功电压控制策略

风能时空分布的差异性导致风电机组运行状态具有分散性,降低了风电场联网运行的安全性。本文提出了一种通过调控风电机组无功输出以改善机组端电压分布的均衡性、进而改善集电系统电压水平的风电场无功电压控制策略,其中各机组无功参考功率是根据电网无功指令,利用集电系统拓扑结构特点,基于网络分析非迭代计算求得。仿真结果表明,所提出控制策略能够改善风电场并网点电压水平,并且机组端电压水平基本一致,增强了风电机组抵御电网电压扰动的能力,提高了风电场联网运行的安全性。

计及本地负荷的分布式光伏并网电压协同控制策略

光伏逆变器的剩余容量利用在解决分布式光伏发电系统并网点电压越限问题时取得了较好的效果,但目前为了提升逆变器的无功容量,相关研究主要集中在限制逆变器有功输出,未考虑对分布式光伏发电系统渗透率的影响。阐明分布式光伏发电系统并网点电压越限机理,提出一种计及本地负荷的分布式光伏并网点电压协同控制策略。通过背靠背变流器控制光伏发电本地负荷无功,通过控制并网逆变器工作状态改变光伏发电输出功率。设置制动控制环节,出现越限现象时优先采取本地负荷无功控制调节并网点电压,避免对配电网消纳光伏发电能力的影响。最后基于Matlab/Simulink仿真平台进行试验验证了所提控制策略的可行性与有效性。

考虑风电机组电压均衡性的风电场无功优化策略

双馈风电场的拓扑结构对风电场电压的调控有较大影响,因此提出计及风电机组无功调整时机组机端电压偏差的无功优化方法,首先分析风电场内馈线电压、无功分布对机组机端电压的影响,建立以风电场并网点电压和机端电压偏差最小为目标的无功优化模型,然后利用网络分析法-智能粒子群法对所建模型求解。最后,以新疆某实际风电场为例进行仿真验证仿真。结果表明,该控制方法可增强风电并网点电压的稳定性,降低风电场内机组机端电压的偏差,提高风电并网的可靠性。

集群风电基地的电压安全稳定控制策略探究

基于集群风电基地的电网特性，分析了DFIG低电压穿越过程中的无功电压特性，DFIG在故障穿越期间异步运行需要从电网中吸收无功功率；研究了风电出力水平对并网点的稳定性影响，得出当风电功率较大时，并网点电压水平更脆弱，电网无功需求更多；最后针对集群风电基地连锁故障可能发生的这两种影响因素，提出了集群风电基地的无功电压安全稳定控制的闭环控制框架。

直驱风电场并网对系统静态电压稳定性的影响

风电场的大规模接入会对电网静态电压稳定性造成不容忽视的影响。以含直驱风电机组的扩展单机无穷大系统为例,通过2种静态潮流计算方法对含直驱风机的系统等值模型进行分析,推导风电接入后系统并网点母线电压的解析式。在BPA中分别建立含直驱风电机组的扩展单机无穷大系统以及实际电网系统的仿真模型,对比理论计算结果与仿真试验结果。分析并网点母线电压在不同控制方式下,风电渗透率、风机并网位置、负荷接入比例和负荷接入位置等因素对系统静态电压稳定性的影响。

并网变流器低频振荡机理分析及抑制方法设计

为解决单相变流器并入弱电网所产生的低频振荡问题,本文揭示了低频振荡的产生机理,分析了低频振荡特性的影响因素,并设计了抑制低频振荡的方法。建立了单相并网变流器阻抗模型,基于该模型提取了振荡因子,阐释了单相并网变流器低频振荡的产生原因在于容性振荡因子和弱电网感抗之间的相互作用,采用了并网电压前馈控制来抑制低频振荡,并对前馈控制器进行了参数设计和简化,最后在仿真和实验中验证了该方法的有效性。

光伏电站并网逆变器与无功补偿装置的协调控制策略

通过建立光伏电站的等效电路图,分析了其有功出力变化对并网点电压造成的影响。根据GB/T 29321-2012对无功补偿的技术要求,提出了在优先保证电网安全稳定运行的前提下,同时考虑满足线损最小及容量限制等要求的协调控制策略。并基于Simulink的软件平台,搭建了光伏电站的仿真模型,验证了并网点电压稳定性分析的正确性和协调控制策略的有效性。

基于自抗扰控制技术的光储微电网无功支撑策略

针对光储微电网运行中负荷投切、分布式电源的波动性等引起的并网点电压上升/跌落超出上/下限的问题,提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)技术的光储微电网无功支撑控制策略,充分利用储能单元的无功调节能力提供快速有效的无功电压支撑,使并网点电压保持在限值范围内。仿真结果验证了该策略的有效性和可行性,所设计基于ADRC的双环无功支撑控制器具有超调小、响应速度快、控制精度高、抗扰能力强等优点,其控制效果和鲁棒性均优于传统基于PI的控制器。