计及动态频率响应约束的高比例风电电力系统日前-日内联合调度策略

高比例风电电力系统具有转动惯量低、调频能力弱等特征,容易引发频率安全问题。现有计及频率安全约束的调度策略研究中,调频手段主要为惯性响应与一次调频,鲜见在单机故障等大功率扰动下考虑系统旋转备用与紧急功率支撑的动态响应作用。对此,在日前-日内联合调度模型中引入预想小功率扰动及大功率扰动下的系统动态频率响应约束。首先,分别构建两种预想功率扰动下的系统动态频率响应模型,采用阶梯备用等方法进行模型降阶,并进一步推导两种模型下的频率指标解析式。其次,提出计及动态频率响应约束的日前-日内联合调度架构,并分别构建日前及日内调度模型。进而,针对调度模型中最大频差约束导致的非线性问题,采用两阶段迭代方法求解。最后,开展算例分析,结果表明,所提联合调度策略能够兼顾系统运行经济性要求与频率安全性要求。

基于混合蝙蝠算法的高比例风电电力系统调度方法

针对传统电力系统调度计算时间较长、均方根误差大、结果不准确的问题,文章提出一种基于混合蝙蝠算法的高比例风电电力系统调度方法。通过模糊机会约束规划和可信理论,将高比例风电电力系统约束转换为模糊机会约束,设定模糊置信度为递增向量,结合预测精度变化情况以及决策者对调度运行可靠性的期望变化,获取经过优化的调度结果。仿真实验结果表明,所提方法能够有效降低计算时间和均方根误差,同时还能够获取比较满意的高比例风电电力系统调度方案。

考虑风电场集群效应的高比例风电电力系统稳定性研究

高比例风电接入电力系统后,具有弱惯性、不可控性的风电机组压缩了系统内强惯性同步机组的出力空间,降低了传统电力系统中发输配用间的刚性联系,风电成为主导系统稳定性的关键因素。在现有含高比例风电系统稳定性分析中,风电场常被当作电源或负的负荷,这种处理方式忽略了风电场的集群效应,分析的结果偏离实际。以辽西某市220 kV系统为研究对象,研究了适用于高比例风电系统的稳定性分析方法及风机的数学模型。通过仿真验证在考虑了风电场集群效应后,分析所得的结果更接近于真实情况。

考虑风电主动参与频率控制的电力系统运行可靠性评估

近年来,通过采用合理的控制策略,双馈感应式风力发电机组已广泛参与系统的频率调节过程。因此,风电作为一种日益重要的能源,有望在现代电力系统中兼具重要的发电和频率调节任务。考虑到风力资源的多变性,风力发电具有固有的不确定性,大规模风电并网会给电力系统可靠性和频率安全带来冲击。研究了高比例风电电力系统可靠性和频率的综合评估问题,首先,对计及双馈风机虚拟惯性响应的系统频率调节过程建模,求解系统在供需波动和设备故障下频率偏差的解析表达式;其次建立了发电机频率敏感的可靠性模型,旨在分析系统可靠性和频率偏差间的耦合关系;最后提出了多时间尺度分析框架用于计算系统可靠性和频率综合指标。结果显示,提出的框架在可靠性评估中综合考虑了频率调节过程及频率变化对可靠性参数的影响,可为高比例风电电力系统运行可靠性研究提供一定指导。

风电场等效虚拟惯量快速估计方法

普及推广风电虚拟惯性控制技术,是保障含高比例风电电力系统频率稳定运行的重要需求,但当前缺乏精确估计风电场等效虚拟惯量的理论方法,不能定量评估风电场对电网的惯量贡献。鉴于此,针对风电场等效虚拟惯量的快速时变特征,提出应用受控自回归辨识模型和基于时变遗忘因子的递推最小二乘辨识求解算法,估计出风电场等效虚拟惯量。所提辨识模型和算法具有快速跟踪能力和良好收敛性,能精确估计风电场快速时变的等效虚拟惯量。在辨识求解中,只需量测风电场公共耦合点(point of common coupling,PCC)的有功功率和频率扰动信息,数据易于获取、实用性强,可良好推广应用。最后通过算例系统验证了辨识模型与方法的有效性和精确性。