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计及典型控制的风电场调频能力量化评估及影响因素分析
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作者 阮益闽 宗启航 +3 位作者 姚伟 周泓宇 张鑫灏 文劲宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期42-52,共11页
为尽可能充分利用风电场支撑功率,避免资源浪费,有必要量化评估风电场的调频能力。然而,风电场调频能力缺乏定义且难以评估,运行参数及边界约束对支撑能力的影响机理不明。为此,定义了多时间尺度、多能量形式、多评估层次的指标,从而精... 为尽可能充分利用风电场支撑功率,避免资源浪费,有必要量化评估风电场的调频能力。然而,风电场调频能力缺乏定义且难以评估,运行参数及边界约束对支撑能力的影响机理不明。为此,定义了多时间尺度、多能量形式、多评估层次的指标,从而精准量化评估调频能力。基于所提评估指标,通过分析风电场运行参数对调频能力的作用机理,揭示了转速是低风速和低减载工况下的主要影响因素,而载荷与容量是高风速和高减载工况下的主要影响因素等结论。进一步,提出了基于非线性规划模型的方法对评估指标进行精确计算。最后,对四机两区域系统中下垂和减载控制下的单机聚合风电场进行了算例分析,验证了所提评估指标的合理性和评估方法的准确性,以及关键影响因素分析结论的正确性。 展开更多
关键词 风电场 调频能力 下垂控制 超速减载 量化评估方法 影响因素分析
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考虑风速时空分布及机组运行状态差异的风电场有效惯量估计
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作者 李东东 张先明 +2 位作者 姚寅 徐波 巩伟峥 《电力建设》 CSCD 北大核心 2024年第1期112-124,共13页
风电机组采用虚拟惯量控制的能量主要来源于转子动能。受风速不确定性以及机组自身状态影响,风电惯量水平难以估计。针对此问题,提出了考虑风速时空分布和机组运行状态差异的有效惯量估计方法。首先,建立风电场风速分布概率模型,利用混... 风电机组采用虚拟惯量控制的能量主要来源于转子动能。受风速不确定性以及机组自身状态影响,风电惯量水平难以估计。针对此问题,提出了考虑风速时空分布和机组运行状态差异的有效惯量估计方法。首先,建立风电场风速分布概率模型,利用混合Copula函数在相关性拟合方面的优势,结合尾流效应快速分析相邻机组风速。其次,对不同运行状态以及不同控制参数下的风机虚拟惯量响应过程进行解析。最后,提出了考虑风速时空分布及机组运行状态差异的风电场有效惯量估计方法。根据某风场实际数据构建了风电场惯量响应仿真模型,验证了所提风速相关性模型具备较高的计算效率与准确度;评估得到的有效惯量响应能力能够较真实反映风机的实际响应过程。 展开更多
关键词 虚拟惯量 惯量估计 风速相关性 混合Copula函数 超速减载
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考虑最大转子动能储备的直驱式风力发电机组群优化控制 被引量:1
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作者 赖业宁 颜云松 +1 位作者 薛峰 唐冠军 《电气自动化》 2022年第6期19-21,共3页
针对风电场参与紧急功率速增控制的情景,以直驱式风力发电机组(direct drive wind power system,DDWPS)为研究对象,对其超速减功率运行进行了研究。搭建了基于Simulink的DDWPS,对不同风速条件下的机组超速减功率与发电机转子动能存储性... 针对风电场参与紧急功率速增控制的情景,以直驱式风力发电机组(direct drive wind power system,DDWPS)为研究对象,对其超速减功率运行进行了研究。搭建了基于Simulink的DDWPS,对不同风速条件下的机组超速减功率与发电机转子动能存储性能进行了仿真。由于转子储能可以有效提高紧急功率速增的支撑,因此以最大转子动能储备为优化目标,利用GUROBI优化软件对某风电场多台DDWPS的超速减载率进行优化。结果表明,额定风速条件下的风机与低于额定风速条件下的风机相比,其减载率应较小,以增加整个风电场多台机组的转子总动能。方法的实现可为风电场参与紧急功率速增控制提供理论与工程基础。 展开更多
关键词 紧急功率速增 超速运行 转子储能 减载率
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基于变功率点跟踪和超级电容器储能协调控制的双馈风电机组一次调频策略 被引量:38
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作者 颜湘武 宋子君 +2 位作者 崔森 孙颖 李铁成 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期530-541,共12页
通常双馈风电机组运行在最大功率点跟踪模式下,发电机功率输出难以响应电网频率波动,亦无备用有功功率支撑电网频率控制,风电渗透率的提升使得系统的等效时间常数降低,并且系统频率调节压力增大,从而弃风现象严重。传统超速减载控制通... 通常双馈风电机组运行在最大功率点跟踪模式下,发电机功率输出难以响应电网频率波动,亦无备用有功功率支撑电网频率控制,风电渗透率的提升使得系统的等效时间常数降低,并且系统频率调节压力增大,从而弃风现象严重。传统超速减载控制通过保留部分有功备用参与系统调频,但存在风电机组发电效益降低、转速调节范围减小及桨距角控制起动频繁等问题。为此提出了基于变功率点跟踪和超级电容器储能协调控制的双馈风电机组一次调频策略,为储能装置在新能源机组渗透率逐渐加大的背景下提供了新的应用思路,同时综合考虑储能装置容量优化配置问题,设计出一套最高放电效率下成本最低的超级电容储能装置。相比传统超速减载控制预留备用容量的一次调频方式,通过经济性评估可知,具有较强的经济优势,仿真分析可得到在源荷随机波动场景下,其发电效益接近于最大功率跟踪模式,明显高于超速减载控制模式,同时还具有明显优于传统超速减载控制的一次频率调节能力,且无需进行桨距角调节。有利于延长变桨系统的寿命,提高其运行的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 双馈风电机组 频率调节 储能装置 超速减载控制
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结合风速预测的直驱风电机组减载调频策略
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作者 王印松 袁环环 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期101-109,共9页
直驱永磁风电机组常用的减载调频控制策略缺乏对风电机组运行经济性和调频能力的考虑,易导致系统出现调频能力不足或备用功率冗余的问题,对此提出了一种基于变减载率的优化减载调频策略。首先划分不同的风速模式,确立不同模式下的超速... 直驱永磁风电机组常用的减载调频控制策略缺乏对风电机组运行经济性和调频能力的考虑,易导致系统出现调频能力不足或备用功率冗余的问题,对此提出了一种基于变减载率的优化减载调频策略。首先划分不同的风速模式,确立不同模式下的超速与变桨距协调控制方案;其次考虑系统调频能力和发电量两因素,设计函数求取不同工况下的最优减载率;由于风速波动频繁,风机控制具有延迟,因此利用风速预测和滑动窗口法对最优减载率做进一步调整;最后搭建系统仿真模型,通过改进的频率控制动态调整减载率参与系统调频。仿真实验表明,所提控制策略与常用的策略相比在实时风速、负荷扰动下系统频率动态偏差减小、达到最低值的时间延长,风机发电量增加,桨距角变化量减小。该策略能满足调频需求,提升调频质量,减小机械磨损,提高风机运行的经济性。 展开更多
关键词 直驱永磁风电机组 可变减载率 超速控制 变桨距控制 优化减载控制
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