基于轨迹灵敏度的频率协调控制参数影响分析

附加频率协调控制的快速频率响应资源是解决新能源接入引起的惯量降低和调频能力不足问题的重要手段。由于缺乏量化分析方法,难以评估频率协调控制参数对频率动态特性的影响,限制了其调频能力的发挥。为此,建立了考虑频率协调控制的系统频率响应模型。通过引入轨迹灵敏度方法,从影响时间、方式和程度三个方面量化分析了虚拟惯量系数和频率下垂系数对频率动态特性的影响机理,并提出了基于主导影响因素的参数调整策略。研究结果表明,轨迹灵敏度可以量化分析控制参数对频率动态特性的影响,为实际工程的参数整定提供了指导。

基于时间触发机制的温控负荷集群综合惯性控制研究

面对新型电力系统的低惯量趋势,规模庞大而位置分散的温控负荷在参与电力系统频率响应的同时,能够为电网提供虚拟惯量和一次调频支撑将是提升电网频率安全的新思路。为此,以集中-分布式调控框架下的温控负荷集群为研究对象,首先在详细分解控制层调控中心、协调层聚合商、响应层温控负荷终端三者在辅助调频过程中的采样、计算、控制、执行一系列实时任务的基础上,设计了事件触发与时间触发相结合的温控负荷集群终端异步响应机制,实现温控负荷集群功率遵从综合惯性控制律的效果。随后,对所提综合惯性控制下温控负荷集群参与调频的电力系统进行频率响应建模,并进一步利用改进劳斯近似实现系统降阶,从而获得系统频率响应关键特征的时域解析表达式。最后,通过仿真算例验证了所提基于时间触发机制的温控负荷集群综合惯性控制的有效性,并分析了采用改进劳斯近似对系统模型降阶的可行性。

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。

基于多调频资源协调控制的西北送端大电网新能源快速频率响应参数设置方案

自2016年开始,西北电网组织开展新能源参与送端大电网快速频率响应研究及试点试验工作。试点结果表明新能源具备参与电网快速频率响应能力,且性能优于常规电源机组。该文对西北送端大电网快速频率控制需求进行分析,提出了光伏、风电分段参与电网调频指标,按照"调频权责明晰、各类型机组协同配合"的思路,完成了基于多调频资源协调控制的西北送端大电网新能源快速频率响应参数设置方案。通过在PSASP电网稳定仿真程序完成新能源快速频率响应功能建模,完成大电网稳定仿真分析。结果表明,采用风电、光伏差异化设置方案,较好地统筹了各类型电源快速调频能力,实现各类型机组快速调频行为协同配合,有效提升了送端大电网频率安全防控水平。目前,该方案已经由西北能监局批准在西北电网正式推广应用。

基于下垂特性的风电场参与电网快速频率调整实测分析

随着地区风电渗透率的进一步提高,常规火电机组被新能源机组大量替代,导致电网转动惯量持续下降,电网频率特性呈现逐渐恶化趋势,迫切需要研究新能源机组参与电网频率调整的具体方式。本文提出了一种基于下垂控制机理的风电场参与电网调频的稳定控制装置和能量管理平台设置策略,并选取甘肃电网内一座包含133座双馈异步风机的典型风电场,结合场站端离线验证测试与2016年西北电网全网频率特性实测结果,首次从整座风电场的角度出发,实际验证了风电机组参与电网快速频率响应特性的研究。结果表明,在频率大、小扰动下,风电机组均可快速跟踪系统频率变化来调整出力,对于系统频率的改善效果十分显著。

光伏逆变器参与西北送端大电网快速频率响应能力实测分析

近年来,西北电网新能源快速发展,挤占具有转动惯量的常规电源机组空间,电网一次调频资源储备下降,抗扰动能力降低,迫切需要研究新能源机组参与大电网调频的实现方法。通过选取西北电网内4台光伏逆变器,仿照常规水、火电机组的有功-频率静态特性,修改光伏逆变器控制策略,完成光伏逆变器有功-频率下垂控制,实现光伏逆变器参与电网快速频率响应的功能。结合2016年上半年西北电网频率特性试验,首次在国内系统性完成了光伏逆变器快速频率响应能力实测分析。结果表明,光伏逆变器可参与电网快速频率响应,其响应特性与水电机组一次调频性能相当,优于火电机组,且折算到相同容量下,快速频率响应贡献能力优于常规火电机组一次调频贡献能力。

电动汽车入网一次调频控制策略研究

针对电动汽车维持电池能量和补给能量2种行为,分别提出了电动汽车入网一次调频控制策略,即维持电池能量调频控制和电池计划充电调频控制。用椭圆函数构建电视荷电状态与充/放电下垂之间的函数关系,实现维持电池能量和频率下垂控制。根据用户充电需求和电池荷电状态,实时修正计划充电功率,满足用户充电需求。最后,在2区域互联电网模型上进行仿真实验,仿真结果验证了所提出控制策略的有效性。

风电场参与西北送端大电网频率调节的快速频率响应能力实测与分析

近年来,西北电网新能源快速发展,直流外送规模不断扩大,因新能源机组无一次调频能力,电网频率控制的结构性困境日趋显现,迫切需要新能源机组参与大电网快速频率控制。本文介绍了西北电网试验风电场参与电网快速频率响应典型方案,结合现场试验及2016年西北电网频率特性试验,首次在国内系统性完成了风电场快速频率响应能力实测分析。结果表明,风电场可参与电网快速频率响应,其响应特性与常规电源一次调频相当,具有较好的应用前景。

基于全站控制的光伏场快速一次调频控制系统研究

大规模光伏发电并网可能导致系统调频能力不足,而并网逆变器调节速度快,通过改变光伏并网系统的功率控制方式,可使其具有一次调频能力.为此,提出一种基于全站控制的整套改造方案,采用三相同步拟合测频算法实现高精度测频,在光伏电站自动发电控制(Automatic generation control,AGC)系统和光伏电站有功-频率下垂控制特性的基础上,对现有光伏场站参与系统一次调频功率控制策略进行了改进.试验结果表明,通过对逆变器的全站控制,能够快速地响应频率的跌落和增加,减小扰动发生后频率的变化.

基于变频技术对ZJ40LDB15钻机动力系统改造

文章介绍了ZJ40LDB15钻机原动力系统存在的缺点,提出改进方案,并根据改进方案对电控系统进行相应的设计。通过在实际工程中应用,证明改造后的系统满足动力要求并且三台变频器负载分配均衡。