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考虑风电功率预测的分散式风电场无功控制策略

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电力系统自动化 2015年第13期39卷 8-15页

作者：杨俊友崔嘉邢作霞王海鑫王刚沈阳工业大学新能源工程学院辽宁省沈阳市110023 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁省沈阳市110003

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但对配电网传统运行模式带来挑战。为解决其经济稳定运行难题,提出了一种包含无功预测、无功整定、无功分配的三层新型分散式风电场无功协调控制策略。其中,无功预测层利用物理和统计... 详细信息

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但对配电网传统运行模式带来挑战。为解决其经济稳定运行难题,提出了一种包含无功预测、无功整定、无功分配的三层新型分散式风电场无功协调控制策略。其中,无功预测层利用物理和统计方法组合预测单台机组未来无功输出能力;无功整定层针对有无无功补偿设备,提出风电机组基于电网无功缺额降出力的自身补偿和多时间尺度协调离散补偿设备、静止无功发生器(SVG)与风电机组共同补偿配电网无功需求方法;无功分配层基于风电功率预测无功功率信息,考虑风速波动性,按照优先级动态筛选风电机组,调节其输出功率以跟踪无功补偿指令。工程算例证明了所提策略可以有效提高电压支撑能力,减小风电场损耗。

关键词：风力发电分散式风电场功率预测多时间尺度双馈感应发电机无功补偿三层无功分配

计及网损最小的含分散式风电场配电网多目标优化策略

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电网技术 2015年第8期39卷 2141-2147页

作者：杨俊友崔嘉田艳丰李连富邢作霞沈阳工业大学电气工程学院中电投东北电力有限公司

提出一种计及网损最小的含分散式风电场配电网多目标优化策略。首先,提出了含分散式风电场配电网的3层功率控制系统,该系统整定层通过对比网损减小值和接入点功率损失值,判断采用恒功率因数为1控制或基于网损最小的多目标优化控制,以便... 详细信息

提出一种计及网损最小的含分散式风电场配电网多目标优化策略。首先,提出了含分散式风电场配电网的3层功率控制系统,该系统整定层通过对比网损减小值和接入点功率损失值,判断采用恒功率因数为1控制或基于网损最小的多目标优化控制,以便灵活控制分散式风电场有功及无功功率主动参与配电网经济运行。其次,提出2个表征电网损耗的指标:有功网损率和无功网损率,并给出了基于权重的多目标网损最小的优化函数,求解得到最优有功功率和功率因数值。最后,分析了分散式风电场并网后对配电网电压稳定裕度的影响,并通过算例验证了证明所提策略可有效减小配电网网损,提高接入点电压水平,增强电网电压稳定裕度。

关键词：配电网分散式风电场 3层功率控制有功功率功率因数网损最小多目标优化

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分散式风电场对配网电压稳定性影响的研究

分散式风电场对配网电压稳定性影响的研究

作者：李旭锋沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着我国风电装机规模的不断增加，风电的送出问题以及并网问题日益凸显。在此条件下，开发低风速且就近接入配电网的分散式风电场受到越来越多的关注。但是风电分散接入配电网，改变了配网系统原有潮流的单向流动性，对配网电压的稳定... 详细信息

随着我国风电装机规模的不断增加，风电的送出问题以及并网问题日益凸显。在此条件下，开发低风速且就近接入配电网的分散式风电场受到越来越多的关注。但是风电分散接入配电网，改变了配网系统原有潮流的单向流动性，对配网电压的稳定性将产生一定的影响。且随着分散式风电在配电网中渗透率的升高，分散式风电场的无功电压控制问题将更加突出。本文基于分散式风电场不同接入位置、接入容量、接入点（POI）个数以及风电机组不同控制方式对配电网电压的稳定性影响进行研究。首先建立了双馈风电机组（DFIG）的数学模型，研究了双馈风电机组的不同无功控制方式，推到了双馈机组接入配电网下的无功出力特性，证明了基于双馈机组无功出力的分散式风电无功电压控制方案的可行性，为后续研究奠定了基础。其次针对分散式风电场（DWF）多点接入配电网的特点，推导了分散式风电接入下配电网的电压稳定性指标，并通过某实际分散式风电的案例仿真分析分散式风电场不同接入位置、接入容量以及风电机组不同控制方式对各分散点的接入点电压稳定以及电压合格率等指标的影响。最后，在上述研究基础上提出了一种不同时间尺度的多约束无功电压控制算法，在风功率预测与配电网负荷预测的基础上，运用改进遗传算法对各POI上的并联无功设备进行预先的优化投切控制来进行无功功率的粗调，然后依靠分散式风电场内双馈机组的动态无功支撑能力实现各接入点无功的精细调节，从而对各接入点电压进行的实时动态控制，并通过某实际分散式项目验证了本方法的有效性与可行性。

关键词：双馈机组分散式风电场多点接入协调控制电压稳定性

分散式风电场提高电压合格率的无功控制方法研究

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分散式风电场提高电压合格率的无功控制方法研究

作者：刘志武沈阳工业大学

学位级别：硕士

分散式风电场是指将风电升压后直接接入农网或低压电网。与常规的大规模集中式风电场方式相比，避免了大范围的“弃风”、“窝电”等问题，同时分散式风电与已有电力系统充分结合，可以形成高效灵活的供电系统，提高电网的用电可靠性。... 详细信息

分散式风电场是指将风电升压后直接接入农网或低压电网。与常规的大规模集中式风电场方式相比，避免了大范围的“弃风”、“窝电”等问题，同时分散式风电与已有电力系统充分结合，可以形成高效灵活的供电系统，提高电网的用电可靠性。但目前大多数分散式风电场仅依靠无功补偿设备对其进行无功电压控制，并未充分利用含变流器的风电机组这一无功电源，故针对提高分散式风电场控制点电压合格率，本文在无功电压协调控制方面做了如下研究：首先，研究风轮机的动态建模，并利用PSCAD对风速进行模拟仿真，模拟风速包含四个基本风速分量模型，通过对四种风速分量的仿真最终得到这四种风速下的合成风速。依据风电场功率转速特性，讨论了风电场的最大风能捕获原理。同时针对风电系统的主流机型,掌握其发电原理，建立其数学模型,并通过PSCAD仿真软件对其进行动态建模。其次，研究双馈式风电机组的变流器控制方式，讨论其变流器的无功输出能力，在此基础之上，分析了分散式风电场无功电压控制方法中的无功整定层和无功分配层，并了解分散式风电场监测点电压的设置方法和电压合格率的计算方法。最后，研究各无功补偿设备对控制点电压合格率的影响，比较各设备的无功电压调节优劣性。结合工程实际，对国电北镇杨家店分散式风电场进行PSCAD仿真，依据本文所提出的基于风电场内发电机、集电线路和箱式变压器的网损最小目标函数，利用等微增率法对该目标函数求最优值，按照该最优值能有效减少分散式风电场的网损。实际工程验证表明，该无功电压协调控制方案不仅提高了控制点电压合格率，而且也对风电场的经济运行具有积极作用。

关键词：分散式风电场双馈式风电机组电压合格率无功电压协调控制网损

考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制

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可再生能源 2015年第7期33卷 1013-1019页

作者：崔嘉杨俊友邢作霞高凯旻赵永兵沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但其多点接入、无法集中无功补偿等特点对传统风电场无功控制模式带来挑战。文章针对风电场无功平衡和电压稳定性问题,提出了一种考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制策... 详细信息

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但其多点接入、无法集中无功补偿等特点对传统风电场无功控制模式带来挑战。文章针对风电场无功平衡和电压稳定性问题,提出了一种考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制策略。首先,提出了考虑网侧和转子侧变流器限制的无功功率控制策略,并在机端并联电容器,增加了无功功率输出能力;其次,针对不同响应时间常数的无功补偿设备,提出多时间尺度协调控制离散补偿设备、静止无功发生器与风电机组的并网点无功补偿策略;最后,实际工程算例证明了所提策略在故障条件下有效提高了分散式风电场无功功率调节能力,减小了并网点电压跌落幅度。

关键词：分散式风电场静态无功发生器多时间尺度协调控制

计及不确定性的分散式风电场与地区电网协调无功优化调度方法

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现代电力 2016年第4期33卷 30-37页

作者：王丹佟晶晶刘文霞张建华华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

针对地区电网中分散式风电多点接入导致的电压波动问题,本文提出了考虑不确定性的分散式风电与地区电网协调控制的无功优化调度方法。首先计及风速不确定性和风电场内接线,构建了分散风电场无功可调容量预测模型;在此基础上,将风电出力... 详细信息

针对地区电网中分散式风电多点接入导致的电压波动问题,本文提出了考虑不确定性的分散式风电与地区电网协调控制的无功优化调度方法。首先计及风速不确定性和风电场内接线,构建了分散风电场无功可调容量预测模型;在此基础上,将风电出力和负荷不确定性处理为区间约束,提出了地区电网的双层无功优化模型,上层以地区电网网损最小为优化目标,下层用来寻找电网运行的最恶劣场景,使得在满足电压运行要求的同时降低网损,兼顾安全性与经济性;最后采用遗传算法与内点法相结合的方法对模型进行求解,并以某地区电网为算例,MATLAB计算结果验证了所提策略的可行性和有效性。

关键词：分散式风电场无功可调容量地区电网不确定性双层无功优化

一种基于模糊层析分析法的分散式风电场选址方法

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中国电力 2015年第4期48卷 151-155页

作者：杨珺曾昭强孙秋野黄旭东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁沈阳110006

风电场选址是风电场建设的基本任务,其成败关乎风电场建设运行。针对层次分析法在一致性检验及调整上的不足,将模糊层次分析法应用于分散式风电场选址中。首先,简要介绍了模糊层次分析法。在其基础上,考虑闪烁及光影影响、噪声影响等综... 详细信息

风电场选址是风电场建设的基本任务,其成败关乎风电场建设运行。针对层次分析法在一致性检验及调整上的不足,将模糊层次分析法应用于分散式风电场选址中。首先,简要介绍了模糊层次分析法。在其基础上,考虑闪烁及光影影响、噪声影响等综合评价指标,提出了针对分散式风电场的选址分析方法。利用该方法可以对多个备选风电场场址进行优劣排序。最后,将此方法应用于工程实例。实例计算结果证明了提出的基于模糊层析分析法的分散式风电场选址方法的正确性和合理性。

关键词：模糊层次分析法分散式风电场风电场选址评价指标影响因素

基于模糊层次分析法的分散式风电场宏观选址研究

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基于模糊层次分析法的分散式风电场宏观选址研究

作者：曾昭强东北大学

学位级别：硕士

随着风电场建设的不断开展,由于可开发风电场所在的地形条件越来越复杂,而常规大型风电场消纳问题日益严重,分散式风电场的建设逐步得到开展。其中风电场宏观选址作为分散式风电场建设项目的前期工程,对风电场效益及风电场的成败起着越... 详细信息

随着风电场建设的不断开展,由于可开发风电场所在的地形条件越来越复杂,而常规大型风电场消纳问题日益严重,分散式风电场的建设逐步得到开展。其中风电场宏观选址作为分散式风电场建设项目的前期工程,对风电场效益及风电场的成败起着越来越重要的作用,受到越来越多的重视。本文首先介绍了分散式风力发电的定义,优势和发展状况,并针对本文研究的问题介绍了分散式风电场宏观选址研究的现状。考虑到分散式风电场与传统大型风电场选址时考虑因素的不同,本文给出了分散式风电场宏观选址评价指标的选取原则,并对常用的宏观选址评价指标进行了系统研究,以为分散式风电场宏观选址提供参考。介绍的评价指标中,本文创新性的引进了对社会环境产生影响的指标：闪烁及光影影响指标和噪声影响指标,并给出了它们的计算方法。由于分散式风电场宏观选址各影响因素中,风能资源因素最为重要,为此,本文对风能资源进行了评估研究。基于分散式风电场宏观选址提出了一种风能资源评估方法,并给出了风能资源评估方法的系统结构。该方法考虑粗糙度模型、地形模型等,以气象站或者测风塔处的风数据为输入数据,以风电场中指定位置处的风数据为输出数据。将该方法应用于工程实例,验证了该方法的合理性和有效性。接着,本文根据分散式风电场结构比较复杂、影响因素较多且部分因素不易量化的特点,在风能资源评估结果的基础上将模糊层次分析法应用于分散式风电场宏观选址中。根据评价指标选取原则选取风能资源、闪烁及光影影响和噪声影响等评价指标。针对层次分析法的不足引进了模糊层次分析法,并提出了实际数据处理方法。在其基础上,将模糊层次分析法处理后的结果和实际数据处理后的结果整合,对多个备选风电场场址进行优劣排序。将此方法应用于工程实例,验证了该方法的合理性和有效性。考虑到国外软件在我们分散式风电场中的不适用性,本文开发了一款基于***编程语言的分散式风电选址软件。该软件包括风能资源评估功能块和宏观选址功能块等多个功能块。最后,通过某风电场的选址实例说明了风能资源评估功能块和宏观选址功能块的具体功能和操作流程,展示了该软件的优势。

关键词：分散式风电场模糊层次分析法风能资源评估选址软件开发

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分散式风电场中压系统中性点接地方式研究

中国勘察设计 2022年第S2期 62-66页

作者：张彦昌周才洋石巍佘超袁晨张丽华胡凌波中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司

“十三五”规划中,中东部和南方地区的分散式风电开发成为一大重点,按照“就近接入、本地消纳”的原则,发挥风能资源分布广泛和应用灵活的特点,在做好环境保护、水土保持和植被恢复工作的基础上,加快中东部和南方地区陆上风能资源规模... 详细信息

“十三五”规划中,中东部和南方地区的分散式风电开发成为一大重点,按照“就近接入、本地消纳”的原则,发挥风能资源分布广泛和应用灵活的特点,在做好环境保护、水土保持和植被恢复工作的基础上,加快中东部和南方地区陆上风能资源规模化开发。“十四五”期间,预计全国风电年均新增装机容量50GW以上。

关键词：规模化开发新增装机容量中压系统中性点接地方式环境保护风能资源分散式风电场水土保持