储能技术大规模应用的可行性研究

以西北电网为例分析了新能源大规模发展对传统电网消纳能力有限产生的严重弃风弃光,威胁电网安全运行稳定性等问题,归纳阐述了目前储能技术应用于发电机组、风电厂、光伏电站、光伏发电系统的情况,提出了以储能技术为基础的风光储互补型的稳定发电系统方案,并对其实现的可行性进行了论证,对风光储互补型稳定发电系统在电力系统中的发展前景和实现途径进行了展望。     

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。     

风电清洁供暖的区域规划方法研究

针对风资源本身所具有的间歇性和不稳定性导致风电出力与稳定的供暖需求之间不能完全匹配的问题,提出了一种风电清洁供暖的区域规划方法,以实现风电的生产和消纳之间更好的匹配,即根据某一区域的实际风资源数据、风电出力数据、热负荷需求数据评价该地区施行风电清洁供暖方案所具有的可行性,并定量计算可供暖面积以及所需要配置的储热装置的容量大小。宁夏地区的实际算例验证了该风电清洁供暖的区域规划方法具有一定的科学性及可行性。     

智能电网——大规模风、光电并网瓶颈问题的解决方案

针对大规模风、光发电集中接入电网后产生的负荷波动性及电能质量较差,给电网带来的安全性和稳定性问题,通过分析对比发现,智能电网具有很好的智能性、灵活性和兼容性,不但成功地解决了上述问题还可以适应多种形式的电源接入并能将其成功消纳。研究表明:发展智能电网是解决大规模风、光发电并网瓶颈问题的最佳方案。     

基于新能源消纳的电力交易管理模式

结合目前我国清洁低碳发展的要求及宁夏弃风弃光现象日益严峻的形势,宁夏交易中心提出以提升新能源消纳能力为目标的“132”电力交易管理模式。通过搭建一体化交易平台、打造“三化”服务理念、实施“优先发电+市场化”两类交易策略,实现新能源高比例消纳。此模式有效化解了区内电力产能过剩和弃风、弃光等问题,创造了显著的经济效益和社会效益。     

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。     

基于源网荷互动的分布式能源消纳方法

分布式能源发电的不确定性给电网公司消纳新能源带来了极大的挑战,电力物联网全域感知技术为分布式能源消纳提供了有效的数据支撑,故提出了一种基于源网荷互动的分布式能源消纳方法,构建了分布式能源总功率预测方法,采用自回归移动平均算法对新能源发电功率进行预测,并建立分布式能源发电波动影响因子,分析新能源发电波动对电网带来的影响。根据源网荷的互动情况,采用离群点自趋优算法,实现新能源机组有功功率精准控制,有效推动分布式能源的消纳。仿真验证表明：采用离群点自趋优的新能源机组控制算法能根据电网运行情况,自动调控分布式能源、电网资源,实现分布式能源最大化消纳,有效提高了园区分布式能源的经济运行水平。     

电网动态极限约束条件下的新能源实时消纳裕度计算评估方法

为了给新能源消纳工作提供量化的决策参考依据,提出了电网动态极限约束条件下新能源消纳裕度的计算方法,并建设了电网实时平衡能力监视系统,对新能源消纳状态进行实.时计算与评估。首先针对新能源消纳状态评估指标,建立了电网新能源可用发电电力,电网下调节能力,跨省、跨区通道消纳裕度,直流受端可消纳富余电力等4项量化指标。然后建设了电网实时平衡能力监视系统,并通过其完成省级、区级电网新能源调峰受阻、全网火电下调节能力等数据的计算,通过国调和分中心监视系统进行送受端省级、区级的数据交互,完成跨省、跨区通道裕度和直流受端可消纳富余电力的计算及安全校核。最后电网实时平衡能力监视系统基于以上数据和相关判据对新能源消纳状态进行动态评估。     

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。     

风电接入对宁夏电网静态电压的影响研究

针对风电接入点的电网电压稳定性问题,根据宁夏局部电网的特点,对风电接入点的电网电压波动进行研究,结合实际情况通过仿真软件进行模拟潮流计算,验证包含风力发电的不同因素对电力系统电压性能的影响。结果表明:受风电场无功补偿水平、风电有功出力以及接入方式的影响,风电接入点的电网电压随着风电有功出力的变化呈现先上升后加速下降的波动趋势,该结果可为控制风电场接入点的电压稳定水平提供参考。     

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。     

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。     

新能源接纳能力日前评估方法及应用

针对宁夏电网新能源发展现状及新能源调度面临的问题,分析了新能源接纳能力对新能源调度的重要作用。通过拓展安全约束经济调度(SCED)模型的应用,提出了一种分区域评估主要新能源接入地区和电网日前新能源接纳能力的方法。应用结果表明:在新能源无法全额消纳的情况下,该方法能够有效避免新能源限电过程中产生的厂网矛盾,提高日前调度计划的实用性及可靠性,为电网的安全稳定运行提供可靠保障。     

基于Crowbar保护电路的双馈风电系统高电压穿越

针对电网电压发生骤升故障时造成的电网不稳定运行,在双馈机组转子侧加入Crowbar保护电路,增加双馈风电系统高电压穿越的能力。通过建立电网电压骤升时双馈风电机组投入Crowbar保护电路后的数学模型,并从磁链角度推导出转子侧暂态电流及其最大估算值,根据短路电流和直流侧母线耐受电压的大小,确定Crowbar电路串联的电阻值、切入和退出时间,加速系统暂态电流的衰减,实现双馈系统的高电压穿越。Matlab/Simulink仿真结果表明:控制方案增强了双馈发电系统稳定运行的可靠性,并提高了双馈风力发电系统的高电压穿越能力。