三峡—华东HVDC辅助频率控制的动模试验

通过大规模动模试验分析了三峡—华东高压直流 (HVDC)输电系统加装辅助频率控制器后的动态特性。试验结果表明 ,加装了辅助频率控制器的HVDC系统能在两侧交流系统发生大扰动时 ,实现两侧系统之间功率的相互紧急支援 ,可显著改善两侧交流系统频率 ,并能在多回直流输电线路中实现功率的平稳转移 ,经济效益显著。通过试验也初步揭示了HVDC辅助功率调制对交流系统稳定性以及对HVDC系统自身稳定性的影响 。

青海电网HVDC辅助频率控制研究

基于电力系统分析软件包PSASP,使用其用户自定义功能,建立了辅助频率控制模型。该模型为青藏直流联网工程用户自定义高压直流输电模型的一部分。通过在2011年青海与西藏联网数据中应用,仿真验证了辅助频率控制用户自定义模型对于改善整流侧及逆变侧交流系统的频率、提高交直流系统的安全稳定性的正确性及必要性。

利用转子动能的风机辅助频率控制最优策略

风机增加辅助频率控制模块是解决新能源取代同步机导致的电力系统频率安全问题的一种方案,其中利用转子动能的调频模式可以使风机运行在最大功率点,经济性比功率备用模式更好。已有研究主要让风机通过虚拟惯量和频率下垂控制模拟同步机,却未充分利用风机控制灵活、可塑性强的优点,且未考虑风机转子动能限制及系统频率二次跌落。论文跳出虚拟惯量加频率下垂控制的传统框架,提出利用转子动能的风机辅助频率控制最优策略。首先将风机输出功率曲线作为决策变量,通过优化得到最优功率曲线,然后设计对应的辅助频率控制策略,实现最优输出功率曲线。仿真结果验证所提策略的效果,并说明风机辅助频率控制不应局限于模拟同步机,而是有更优的策略。

基于多智能体的海上油气平台风-燃协调频率辅助控制策略

为了提高含风电的远海油气平台电网的调频能力,基于多智能体一致性理论,提出了一种以双馈感应电机为单元的风电场与海上油气平台燃气透平机组的协调频率辅助控制方法。将远海孤立电网视为多智能体系统,将风电场与海上油气平台燃气透平机组看作智能体,基于海上电力网络的拓扑信息构建多智能体系统通信网络,实现各智能体之间的信息交互;分别建立风电场和海上油气平台燃气透平机组的频率辅助控制多智能体模型,基于多智能体一致性算法给出控制器结构,基于多智能体通信网络实现风电场智能体与海上油气平台燃气透平机组智能体之间的频率协调控制;通过线性二次型最优控制对控制器参数进行优化。基于算例仿真验证所提控制方法的有效性,结果表明所提协调频率辅助控制方法能有效提高系统的频率调节能力,抑制频率波动。

多电平柔性直流输电定有功功率与频率辅助控制

对风电采用多电平柔性直流输电接入电网的控制进行了研究。首先建立了柔性直流输电系统在三相静止坐标系下的详细数学模型,然后导出了在dq0旋转坐标系下的数学模型。对于系统级控制,基于电压向量定向直接电流控制方法提出了适合于风电接入的定有功功率与频率辅助控制策略。另外,设计了定交流电压控制器以及定直流电压控制器。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提出的模型和控制方法进行了验证,仿真结果表明整个系统具有良好的控制性能。

多馈入直流输电系统的辅助频率协调控制

在高压直流(HVDC)输电系统上加装辅助频率控制器具有显著的经济效益。首先阐述了HVDC功率调制的基本原理及辅助频率控制的实现方法,然后提出了一种基于PID控制的多回HVDC辅助频率协调控制器。采用一个3机2直流系统对该控制器进行了时域仿真计算。仿真结果表明,加装了辅助频率协调控制器的多回HVDC系统能在任一回HVDC输电线路两侧交流系统发生大扰动时,实现两侧系统间功率的相互紧急支援,显著改善了两侧交流系统频率特性。

风电频率辅助控制的发展需求及意义

阐述了风电发展现状,分析了高风电渗透率条件下电力系统存在频率安全稳定运行风险。对此,介绍了国内外对风电参与有功-频率调节的研究现状和电网运行导则。最后提出了关于该问题的未来研究方向和具体技术问题。

适合风电接入的直流输电自抗扰控制策略研究

针对含规模化风电接入的交直流电力系统的频率稳定问题,以抑制风电出力大幅度随机扰动引起的频率波动为目的,研究高压直流输电(HVDC)自抗扰控制(ADRC)算法策略。该策略在风电出力发生大幅度随机扰动时,HVDC附加频率控制(AFC)作为电力系统一次调频控制;基于自抗扰控制算法的自动发电控制(AGC)作为电力系统二次调频控制;基于风力发电调频技术惯性响应控制为电力系统提供合适的等效惯量,快速响应系统频率的暂态变化。最后,利用Matlab/Simulnk在改造的四机两区域模型中进行了仿真分析,结果表明所研究策略充分利用了交直流电力系统的频率调节能力,能较好地抑制风电出力引起的频率波动。

风电机组一次调频特性研究

针对目前流行的风力发电机组(定速风电机组和变速风电机组)的一次调频特性进行比较分析,并与常规火力同步发电机组进行比较,从而更全面地分析风电机组的一次频率控制特性。基于以上分析,设计出变速风电机组(主要针对双馈风电机组)一次调频辅助频率控制器,从而提高了变速风电机组的频率控制能力。基于PSCAD/EMTDC平台搭建仿真系统模型,对常规火电机组、定速风电机组、以及变速风电机组的调频特性进行了仿真验证和比较,证明了所设计的变速风电机组一次调频辅助频率控制器的有效性。

澳大利亚虚拟电厂发展概况与经验启示

近年来,澳大利亚虚拟电厂蓬勃发展,项目规模不断扩大,被认为是澳大利亚国家电力市场未来能源结构的重要组成部分,其虚拟电厂发展经验对中国新型电力系统建设具有一定的借鉴意义。首先,从政策出台、机制设计、技术发展、试点示范等方面总结了澳大利亚虚拟电厂的发展经验。然后,具体分析了澳大利亚虚拟电厂参与电力现货市场、辅助服务市场的运行情况,并介绍了澳大利亚虚拟电厂示范项目建设背景、系统架构及运营收益。最后,结合中国国情,从机制设计、技术创新、试点示范等方面对中国建设虚拟电厂提供发展建议和参考经验。