送出受限风电场有功功率控制系统设计与应用

针对目前风力发电的快速增长,部分风电集中接入地区电网送出线路及主变压器过载的问题越来越突出,影响了电网安全稳定运行的问题,依据宁夏杨家窑风电接入点电网设备运行特点,基于能量管理系统(Energy Management System,EMS),设计开发了风电场有功功率控制系统,以实现对风电场有功出力的自动控制。应用结果表明:该控制系统能有效地解决局部地区风电场出力受限的问题,对于解决同类风电集中接入点电网安全稳定运行有重要的参考意义。     

与风电场并网的变电站无功补偿的优化

针对风电场并网变电站电压波动较大的问题,通过对其产生的原因及影响因素进行分析,提出优化无功补偿的策略。结果表明:在风电场并网变电站装设动态无功补偿装置,可有效改善风电接入电网系统的电压质量,达到电压综合控制要求。     

计及风速与风机故障相关性的概率潮流计算

针对计及风速与风机故障不确定性及相关性的风电并网电力系统概率潮流计算问题,基于Nataf变换建立了能够同时考虑风速、风机故障不确定性和相关性的风电场出力模型,提出一种可灵活处理风速与风机故障相关性的MonteCarlo概率潮流计算方法,并引入“拉丁超立方抽样”技术提高抽样效率,降低计算复杂度。仿真结果表明:该方法能反映风电场出力的实际情况,合理评估风电并网对电力系统概率潮流的影响,有助于风电场的选址及电网规划。     

大规模风电并网与直流运行交互影响仿真分析

为了研究大规模风电集中接入,高比例风火、电打捆外送给交直流混合电网稳定运行带来的风险,通过建立典型风、火电打捆交直流外送系统模型,从风机无功控制模式,风电场动态无功补偿,风、火电打捆比例以及直流闭锁故障等方面仿真分析了交直流混合电网中风电与直流运行的交互影响。仿真结果表明:风、火电打捆外送的交直流混合电网需要配备一定比例的常规电源,常规电源的强惯量和优良的无功电压支撑能较好地支持新能源发电并网运行,有利于降低电网系统电压的波动,减缓新能源发电波动性对电网直流运行的影响,提升电网直流运行的可靠性。     

新能源因电压异常脱网的控制策略研究

为了研究风电机组因电压异常导致的大规模脱网问题,通过对宁夏电网的电源分布和网架结构进行了计算建模,从风电场配置动态无功补偿装置和改进风机耐高压定值两方面仿真分析了电压异常对风机脱网的影响。仿真结果表明,性能良好的动态无功补偿装置和较好的风机短时耐高压性能可降低风电机组因电网电压异常而脱网的风险。     

基于一体化监控平台的风电场智能维护系统

针对风电场监控与运行维护需求,对风电场智能维护技术的现状、发展和应用趋势进行分析,提出一个具有电网接入控制功能,集风电场电气量监控和风电机组智能维护于一体的监控平台架构,在使风电场与变电站监控系统的数据信息共享和融合的同时,实现对风电机组状态的多维度监测和预警。分析结果表明:该系统兼顾风电场接入控制和电网调度控制,实现了对风电场电气量监控和对风电机组的智能维护,从而在保障风电场可靠运行的同时,使电网安全稳定水平得到提升,电网与风电场的效益获得双贏。     

无功交换对含大量风电场地区电网稳定性影响

针对含大量风电场的地区电网外送电时,外送联络线通道发生永久故障问题,运用电力系统综合分析程序(power system analysis softwarepackage, PSASP)仿真其动态过程,分析无功交换潮流对地区电网形成孤网后稳定性的影响,提出稳定控制策略。结果表明:无功交换潮流较小时,对孤网影响不大;当无功交换潮流较大时,应及时采取如:投退无功补偿装置、限制风电出力、切除部分负荷等措施进行稳定控制。     

基于热电转换的风、光、火电机组协调性发电调度

针对冬季供热期宁夏电网火电机组调整容量受限问题,通过调整全网电负荷与热负荷的分配比例,增加火电机组可调备用容量的方法,提出一种基于热、电转换的风电、光伏及火电机组的协调性调度方法。分析结果表明:将热负荷转化为电负荷后,可提升风电及光伏能源的消纳率,降低新能源出力波动对电网调峰的影响。     

新能源集中接入下的宁夏电网无功规划研究

针对新能源并网容量不断增加,大规模新能源接入电网时无功电压控制困难的问题,通过研究在新能源大出力方式下系统电压水平、电压波动及严重故障时电压失稳情况,提出了动态无功补偿、低压无功补偿配置方案。研究结果表明提出的无功配置方案适用于宁夏电网新能源场站和新能源汇集站的动态无功补偿,已纳入宁夏“十三五”电网滚动规划,对于保障宁夏电网安全稳定运行具有重要意义。     

风电自动发电控制策略可行性分析

为应对大规模风电并网运行带来的诸多不利因素,在传统水、火电机组有功控制技术的基础上,综合风电运行特点,研究分析了计划曲线跟踪、限时段控制等多种风电有功控制策略,并且成功实现了宁夏首次风电联网有功闭环控制。研究结果表明:风电有功控制策略有较强的可行性,能够为电网接纳大规模风电运行提供关键技术支撑。     

宁夏北部电网供电瓶颈问题研究

针对宁夏北部电网未来几年存在的供电瓶颈问题,按照提高地区供电能力、优化区域网架结构的思路,通过电力系统模拟计算,提出将750 kV电压等级引入北部地区、将宁东地区电源以220 kV电压等级接入北部电网负荷中心和补强月牙湖变电站主变压器及相关送电通道3种解决方案,并对方案进行比较。结果表明:方案1将750 kV电压等级引入北部地区能够为北部电网提供可靠的电源支撑,可从根本上解决北部电网近远期电力供需矛盾问题。     

基于人工短路试验的新能源场站涉网性能检测

针对新能源场站低电压穿越问题,设计了人工短路实验方案,在110 kV香沙Ⅰ线香山变电站线路出线侧设置单瞬故障,并给目标风电场以不同的无功补偿,找出无功功率对风电场低电压穿越能力的影响,试验结果表明:在单瞬故障时风电场具备低电压穿越能力,无功补偿对提高低电压穿越具有强效力。     

应用储热技术提升宁夏电网风电消纳的研究

针对宁夏电网供热期调峰能力不足、风电限电突出的问题,通过电网相关实测数据的统计分析,研究网内风电和供热负荷概率特性及二者相关性,提出了应用大容量储热技术实现风电消纳的电网优化配置方案。仿真分析结果表明:该方案可有效增强电网灵活性,解决了电网供热期因调峰能力不足所导致的风电限电问题,对宁夏电网保障性接纳风电有实际意义。     

宁夏电网分区及供电能力研究

针对宁夏电网结构及运行特性发生的变化及日益严重的短路电流超标问题,本文基于宁夏电网“十三五”规划,提出将宁夏电网分为4个区域的供电分区方案。从电力电量平衡、短路电流水平、安全稳定等方面进行分析,并结合短路电流和动态电压稳定裕度指标对分区方案进行最大供电能力研究。结果表明:分区方案合理、有效,可为宁夏“十三五”电网规划提供了技术支持和决策参考。     

大规模风电接入电网的机组组合问题研究

伴随着风力发电规模的日益增加,风电并网需求量增大,大电网环境下与之相适应的火电机组的启停组合经济调度问题显得特别突出。针对此问题,通过对离散二进制粒子群算法进行优化改进,采用等耗量微增率迭代法整合优化方案,用于解决火电机组启停组合经济调度问题。仿真结果表明:该方案接近最优,在满足电力系统约束条件下得出的机组组合方式能够使得总运行费用最低,能够根据风电具体预测信息,为电网接入的火电机组经济调度提供可靠依据。