风电波动性引致旋转备用的量化评估

针对现有文献仅从风电随机性角度分析风电对系统旋转备用需求的影响问题,提出风电波动性对备用需求影响的评估方法。首先构建计入风电波动性的负荷修正方法;基于风电多状态模型,实施计入/不计入风电波动性的随机生产模拟;将计入风电波动性后为维持原可靠性水平而增加的发电容量视为风电波动性引致的旋转备用。算例结果表明:正调峰风电的波动性引致负的备用容量,反调峰风电则反之;风电波动与负荷波动的相关系数的绝对值越大或风电波动强度越大,风电引致的备用容量的绝对值也越大。

考虑风电波动性的调峰辅助服务交易方法研究

燃煤电厂参与低谷调峰期间出力调整能力下降,将导致系统频率响应能力不足。为此,首先基于互联电网频率与联络线交换偏差控制要求,提出了考虑风电波动的燃煤电厂出力调节能力控制约束。据此构建了考虑风电波动性的调峰辅助服务市场交易模型,以满足低谷期间频率控制要求。最后基于我国某省区实际数据构造算例,验证了方法的有效性。

风电波动性的源荷优化调度策略分析

针对我国风电减量问题,光热电站与风电联动运行,利用其产能互补性和蓄热系统可预测性,应对风电机组产量波动和调控,实现风电平稳运行。和净负荷曲线降低火电厂高峰负荷成本增加风电消耗。然而,这个过程受到蓄热单元的容量以及单元的最低效率和旋转储备的限制,限风情况的改善是有限的。因此,文章考虑风电波动性的源负荷优化策略的有效性。

风电波动性及对系统灵活性不足的源荷互动策略研究

高比例风电接入系统后会造成功率波动越限和系统灵活性不足问题。为减少风电功率越限惩罚成本,提高系统灵活性,提出一种风电波动性及对系统灵活性不足的源荷互动方法。首先将原风电功率序列利用小波包分解方法分解成蓄电池平抑的中频分量,超级电容平抑的高频分量、低频分量,并根据越限次数计算最佳配置容量;然后将风电与负荷进行状态划分,根据不同的状态,采取不同的源荷互动策略,提高风电负荷的相关性和系统灵活性。

考虑灵活性补偿的高比例风电与多元灵活性资源博弈优化调度

在含高比例风电的新型电力系统中,针对由于缺乏灵活性调节激励机制造成的灵活性资源调节积极性不高、风电波动性平衡困难的问题,该文提出一种考虑灵活性补偿的高比例风电与多元灵活性资源博弈优化调度方法。首先,计及风电波动性与负荷波动性的时空耦合特性,定义了风电波动性评价指标,并以此为基础提出了风电灵活性调节需求量化方法;然后,考虑各灵活性资源主体决策的差异性和趋利性,提出了基于主从博弈的灵活性供需均衡分析方法,以各主体利益最大化为目标建立灵活性资源供需博弈优化模型;最后,通过仿真案例验证了所提方法可以有效提高源-荷-储多方灵活性资源参与调节的积极性,并促进高比例风电的上网消纳。

江苏海上、沿海和内陆风电出力及波动特性分析

江苏风电装机规模大,具有海上、沿海和内陆风电场3种类型的风电场。掌握不同类型风电有功出力及波动性规律对于电网规划、调度、运行意义重大。基于江苏海上、沿海和内陆3类风电场的运行数据,利用多种概率分布模型模拟了风电场有功出力及波动特性,采用最大似然估计法对模型参数进行估计,根据多种评价指标对拟合精度进行衡量,结果表明海上风电有功出力服从Gamma分布,沿海和内陆风电有功出力更接近Weibull分布。3类风电的有功波动最优拟合为含有尺度和位置参数的t分布。

基于改进Shapley值的风电波动成本分摊策略

风电出力波动给电力系统调度带来额外负担从而产生波动成本。因为平滑效应,合作并网可降低各风电场的总波动成本,由此又产生波动成本分摊的问题。提出一种基于改进Shapley值的风电波动成本分摊策略。首先,用等电量–顺负荷法获得风电场等效曲线,并以此设计出波形相似度指标来表现风电跟踪负荷变化的程度,衡量各风电场出力波动给电网带来的影响;其次,用Shapley值法对集群波动成本进行初步分摊;最后,提出一个结合负荷跟踪程度与发电量影响的波动成本分摊系数来改进Shapley值法的分摊结果。算例结果表明改进的分摊策略综合考量各因素的影响,分摊结果更公平合理。

风电波动成本分摊方法

由于不同风电场出力之间可能存在平滑效应,含多风电场系统总风电波动成本并不等于各风电场单独并网波动成本之和,这给总风电波动成本在各风电场之间的合理分摊带来困难。提出基于波形相似性理论的风电波动成本分摊方法。在“同一系统中,所有参与并网发电的风电场运营商都应承担跟踪负荷波动的任务”的前提下,对各风电场出力进行等电量顺负荷等效变换,并以等效变换曲线作为风电波动成本分摊系数计算的基准;用波形相似性方法度量风电场实际出力曲线和等效出力曲线的波动整体性差异,兼顾风电场装机容量的影响,确定各风电场因未能有效跟踪负荷波动而应承担的风电波动成本份额。算例结果验证了所提方法的有效性。

一种计及历史出力规律的风电波动奖惩模型

目前,随着风电等可再生能源发电迅猛发展,风电机组直接参与电力市场与其他机组竞争报价,并按批发市场价格结算将成为趋势。同时风力发电的波动性依旧是制约风电发展的主要因素,为此已有不少学者提出了减小风电波动性的有效方法。提出了一种计及风电历史出力规律的风电波动奖惩模型,依据风电在历史周期内的波动性变化规律引入波动性奖惩因子,并带入到风电的电力市场的均衡模型中。通过该模型的算例分析,得到模型提出的奖惩因子对风电商的投标出力产生了一定影响,并且随着风电商的风电波动减小其投标出力会有所提高,从而证明该模型有助于促进风电商自发借助储能等辅助设备以提供波动性更小的风力发电。

考虑风力发电波动性的分布式发电可靠性规划

为保障分布式能源规划的科学性与可靠性,进行了分布式风电选址与选型研究。运用威布尔分布表征全年风速分布变化,并结合风机功率曲线方程,对风机出力波动性进行建模。在此基础上,构建分布式发电的波动的成本模型。以系统成本最小化目标,提出优化方案对分布式风电的选址和选型优化提供理论依据。根据情景实例分析,表明该模型和优化方案可以为分布式风电的选址和选型提供科学的理论依据。

计及风电成本的电力系统动态经济调度

随着风电技术的快速发展,大规模风电场接入给传统的电力系统经济调度带来了新的问题和挑战。目前大部分含风电场的动态经济调度研究都未计及风电不确定性带来的成本。为此,提出一种计及风电随机、波动性的风电场发电成本模型,并将其引入到传统的电力系统动态经济调度模型中。首先引入冲激函数概念,考虑尾流效应后将风速的概率分布转化为风电场有功出力的概率解析模型;在此基础上,从系统旋转备用调度和地区环境效益角度出发推导出风电的成本函数,并以目标函数方式引入到传统的动态经济调度模型中。应用一种新颖的布谷鸟搜索算法对所提模型进行求解。最后,以经典10机系统为算例进行仿真研究,结果验证了所提模型及算法的正确性和有效性。

模糊控制在风力水力互补发电中的应用

设计了基于模糊控制器的风力水力互补发电系统,并利用MATLAB软件中的Simulink工具箱对该系统进行了建模仿真,取得了良好的效果。仿真结果表明,基于模糊控制器的风力水力互补发电系统可以很好地解决风力发电波动性大的问题,为风电的大规模应用提供了可行的解决方案。