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储能技术在解决大规模风电并网问题中的应用前景分析 被引量:231
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作者 袁小明 程时杰 文劲宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期14-18,共5页
在大规模风电集中并网的电力系统中,风力发电不同于常规发电的静态出力特性和动态响应特性给电力系统供电的充裕性及运行的安全稳定性带来新的重大挑战。各种储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力,是改善常规发电静态出力特性及... 在大规模风电集中并网的电力系统中,风力发电不同于常规发电的静态出力特性和动态响应特性给电力系统供电的充裕性及运行的安全稳定性带来新的重大挑战。各种储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力,是改善常规发电静态出力特性及风力发电动态响应特性的有效手段。文中阐述了应用储能装置解决大规模风电并网问题的基本思路,并就目前储能技术大规模应用所面临的问题及前景进行了展望。 展开更多
关键词 储能 风力发电 动态响应特性 静态出力特性 供电充裕性 运行稳定性
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大规模风电入网的有功功率波动特性分析及发电计划仿真 被引量:88
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作者 侯佑华 房大中 +3 位作者 齐军 李洪波 牛伟 杨涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期60-66,共7页
分析大规模风电入网的有功特性,找出其中的规律,对指导电网运行管理非常重要。根据内蒙古电网2年来风电运行的实时数据,运用概率统计分析和时间序列分析方法,对风电有功功率的波动特性进行了分析,寻找其中的变动规律和对电网运行造成影... 分析大规模风电入网的有功特性,找出其中的规律,对指导电网运行管理非常重要。根据内蒙古电网2年来风电运行的实时数据,运用概率统计分析和时间序列分析方法,对风电有功功率的波动特性进行了分析,寻找其中的变动规律和对电网运行造成影响的各种因素。根据研究和分析结果,找出了影响风电入网容量的核心因素,总结了不同容量风电入网后电网有功功率呈现的特点。 展开更多
关键词 风电 功率特性 入网容量
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海上风电出力特性及其消纳问题探讨 被引量:76
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作者 徐乾耀 康重庆 +2 位作者 张宁 樊扬 朱浩骏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期54-59,共6页
中国海上风电将迎来快速发展,研究其出力特性对海上风电消纳具有重要意义。文中利用实际数据分析与运行模拟相结合的方式,将海上风电的出力特性与陆上风电进行了对比研究。为了对比风电场出力的分布特性,提出了风电场出力分布特征指数... 中国海上风电将迎来快速发展,研究其出力特性对海上风电消纳具有重要意义。文中利用实际数据分析与运行模拟相结合的方式,将海上风电的出力特性与陆上风电进行了对比研究。为了对比风电场出力的分布特性,提出了风电场出力分布特征指数的新指标。根据历史出力分析了近岸风电场的随机特性与波动特性;结合测风数据与中长期规划,利用风电场运行模拟技术分析了海上风电场出力的统计特性。分析表明,与陆上风电相比,海上风电具有出力水平较高、小时级出力波动小、冬季比夏季出力高、夜晚比白天出力高以及具有更高的容量因子等特性,其出力分布特征指数明显高于陆上风电场。最后,阐述了海上风电消纳不同于陆上风电消纳的特点,为合理消纳海上风电提供参考。 展开更多
关键词 海上风电 运行模拟 随机特性 风电出力 分布特征指数 风电消纳
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常用风电机组并网运行时的无功与电压分析 被引量:65
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作者 曹娜 赵海翔 戴慧珠 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第22期91-94,共4页
分析了以鼠笼感应电机作为发电机的定速风电机组和以双馈感应电机作为发电机的变速风电机组并网运行对系统潮流的影响,并对不同控制模式下使用双馈感应电机的变速风电机组的电压和无功控制特性进行了比较。仿真结果表明,恒电压控制的变... 分析了以鼠笼感应电机作为发电机的定速风电机组和以双馈感应电机作为发电机的变速风电机组并网运行对系统潮流的影响,并对不同控制模式下使用双馈感应电机的变速风电机组的电压和无功控制特性进行了比较。仿真结果表明,恒电压控制的变速风电机组在维持风电场并网后的系统电压稳定方面具有较大的优势。 展开更多
关键词 风电机组 并网 电压特性 无功特性 仿真
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多时空尺度风电统计特性评价指标体系及其应用 被引量:70
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作者 李剑楠 乔颖 +1 位作者 鲁宗相 李兢 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第13期53-61,共9页
风电特性统计分析是风电并网研究的基础工作。对风电的统计指标进行了系统的梳理和分类,构建了多时空尺度的风电特性评价指标体系。指标体系可分为反映风电自然特性及其与电网交互作用特性2类,每类指标刻画一项特性,由少量的核心指标与... 风电特性统计分析是风电并网研究的基础工作。对风电的统计指标进行了系统的梳理和分类,构建了多时空尺度的风电特性评价指标体系。指标体系可分为反映风电自然特性及其与电网交互作用特性2类,每类指标刻画一项特性,由少量的核心指标与衍生指标构成。结合风电并网后可能对系统造成的影响框架,分析了指标在不同时空尺度下的应用方法。最后以北方代表性风电基地为例,在计算典型指标的基础上说明指标在实际系统中的应用方法。 展开更多
关键词 风电 多时空尺度 统计特性 指标体系 应用
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风储联合调频下的电力系统频率特性分析 被引量:67
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作者 苗福丰 唐西胜 齐智平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2209-2216,共8页
风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求。考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节。利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控... 风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求。考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节。利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控制响应慢的不足,提高了电力系统频率稳定性。在风电场和储能系统频率特性模型的基础上,建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型,对比分析了风电调频、储能调频和风储联合调频下的电力系统频率特性,以及储能的容量配置需求。算例分析表明,风储联合调频需求的功率和容量仅为储能单独调频的67%和11.1%,降低了储能配置成本,提高了储能参与风电调频的经济可行性。 展开更多
关键词 风力发电 储能 频率特性 频率调节 惯性控制 变桨距控制
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风力发电控制问题综述 被引量:35
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作者 徐大平 张新房 柳亦兵 《中国电力》 CSCD 北大核心 2005年第4期70-74,共5页
论述风力发电机组在提高机组容量、改进功率调节方式、变速恒频运行、发电机和电力电子技术等方面的进展。由于风能的能量密度低,具有不稳定性和随机性,控制技术是大型风力发电机组安全高效运行的关键。分析大型风力发电机组的动态特性... 论述风力发电机组在提高机组容量、改进功率调节方式、变速恒频运行、发电机和电力电子技术等方面的进展。由于风能的能量密度低,具有不稳定性和随机性,控制技术是大型风力发电机组安全高效运行的关键。分析大型风力发电机组的动态特性,如强非线性、运行工况的频繁随机切换、定桨距风轮空气动力学的不稳定性、有效风速的不可测性和干扰因素多等特点。机组控制系统的基本目标分为4个层次:保证可靠运行、获取最大能量、提供优质电力、延长机组寿命。基于线性化模型的控制方法对于风电系统并不适用,论述对风力发电机组具有较好控制性能的智能控制。该方法是研究风力机控制问题的重要途径之一。 展开更多
关键词 风力发电 风电机组 控制系统 动态特性 智能控制
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计及电热特性的离网型风电制氢碱性电解槽阵列优化控制策略 被引量:53
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作者 沈小军 聂聪颖 吕洪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期463-472,共10页
可再生能源制氢对平抑可再生能源的波动性,实现氢能源绿色获取具有重要的价值。该文梳理了碱性电解槽电热特性,总结出电解槽功率调节特性、起停特性等约束条件,据此提出碱性电解槽阵列轮值协调控制策略。案例仿真结果表明,提出的阵列轮... 可再生能源制氢对平抑可再生能源的波动性,实现氢能源绿色获取具有重要的价值。该文梳理了碱性电解槽电热特性,总结出电解槽功率调节特性、起停特性等约束条件,据此提出碱性电解槽阵列轮值协调控制策略。案例仿真结果表明,提出的阵列轮值优化控制策略是有效的,在保障消纳效果的同时,可有效提升电解槽阵列寿命和运行安全性并降低投资。研究成果可为基于碱性电解槽的波动性电源消纳工程应用提供参考。 展开更多
关键词 风力发电 碱性电解槽 工作特性 容量配置 协调控制策略
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甘肃酒泉风电特性研究 被引量:52
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作者 辛颂旭 白建华 郭雁珩 《能源技术经济》 2010年第12期16-20,共5页
酒泉风电基地是我国规划建设的第1个千万千瓦级风电基地。介绍了酒泉地区风能资源及风电开发规划,根据一整年的风电模拟出力数据,对酒泉风电基地出力的季特性、日特性、出力分布、弃风电量、保证容量、有效出力、出力变化率、调峰特性... 酒泉风电基地是我国规划建设的第1个千万千瓦级风电基地。介绍了酒泉地区风能资源及风电开发规划,根据一整年的风电模拟出力数据,对酒泉风电基地出力的季特性、日特性、出力分布、弃风电量、保证容量、有效出力、出力变化率、调峰特性等进行了分析,对进一步做好电源及电网的发展规划具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 风电 出力特性 规划 并网
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双馈风电机组暂态特性分析及低电压穿越方案 被引量:51
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作者 张艳霞 童锐 +1 位作者 赵杰 宣文博 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期7-11,62,共6页
提出了一种新的转子暂态电流计算方法,将电网故障后电机的电磁暂态过程处理为不同状态的叠加,综合考虑了定子侧电压故障分量、转子侧电压故障分量以及Crowbar电路投入引起的暂态冲击作用。在此基础上,推导了转子电压峰值与Crowbar电路... 提出了一种新的转子暂态电流计算方法,将电网故障后电机的电磁暂态过程处理为不同状态的叠加,综合考虑了定子侧电压故障分量、转子侧电压故障分量以及Crowbar电路投入引起的暂态冲击作用。在此基础上,推导了转子电压峰值与Crowbar电路阻值间的函数关系,利用作图法给出了Crowbar电阻取值的实用整定原则。针对Crowbar电路切除后低电压期间的电机控制,提出了一种根据电压跌落深度调整有功和无功参考值的自适应控制策略及相应的低电压穿越方案,使双馈风力发电机在电压跌落期间能给予系统一定的无功支撑。最后,以1.5MW双馈风力发电机为例进行仿真验证,结果表明所述方法正确有效。 展开更多
关键词 风力发电 双馈感应发电机 低电压穿越 暂态特性 CROWBAR电路 叠加法
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中国短期风电功率预测技术现状与误差分析 被引量:51
11
作者 王伟胜 王铮 +3 位作者 董存 梁志峰 冯双磊 王勃 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期17-27,共11页
风电功率预测是风电调度运行的基础,对提高中国风电消纳水平具有重要作用。以短期风电功率预测为研究对象,针对短期风电功率预测涉及的主要技术环节,分别梳理了国内外的研究历程,对比分析了国内外短期功率预测技术的优势。在此基础上,... 风电功率预测是风电调度运行的基础,对提高中国风电消纳水平具有重要作用。以短期风电功率预测为研究对象,针对短期风电功率预测涉及的主要技术环节,分别梳理了国内外的研究历程,对比分析了国内外短期功率预测技术的优势。在此基础上,介绍了中国风电功率预测系统的建设情况和实际应用中的预测误差情况,从时间、空间、概率分布3个维度分析了误差的特点,从输入数据、功率预测模型2个环节分析了误差产生原因,并总结了全球面临的共性问题和中国面临的特有问题。最后从应用角度出发,对中国短期风电功率预测精度提升策略给出了相关的建议。 展开更多
关键词 风力发电 短期功率预测 预测方法 误差特点 误差成因
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双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究 被引量:48
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作者 刘其辉 王志明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期82-89,共8页
双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究,对于提高机组并网运行能力和电力系统电压稳定性具有重要意义。采用双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)等效电路,推导了其无功平衡方程。依据平衡方程,讨论了不同... 双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究,对于提高机组并网运行能力和电力系统电压稳定性具有重要意义。采用双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)等效电路,推导了其无功平衡方程。依据平衡方程,讨论了不同频率定、转子回路的无功折算关系,揭示了DFIG具有灵活强大无功调节能力的机制。研究了不同运行工况下DFIG定、转子无功特性,重点总结了转差率、定子无功对转子无功的影响规律。仿真实验证明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 变速恒频 风力发电 双馈感应发电机 无功 机制与特性
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面向风电消纳的考虑热网特性及热舒适度弹性的电热联合优化调度 被引量:45
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作者 林俐 顾嘉 王铃 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期3648-3661,共14页
季节性供热需求与大规模风电消纳需求间的矛盾,导致夜间高热负荷时段的弃风问题突出,深度挖掘热网侧与热负荷侧弹性以提高风电上网空间是解决该问题的一个思路。面向具有风电消纳需求的电热联合系统,首先建立考虑延时与热衰减的热网特性... 季节性供热需求与大规模风电消纳需求间的矛盾,导致夜间高热负荷时段的弃风问题突出,深度挖掘热网侧与热负荷侧弹性以提高风电上网空间是解决该问题的一个思路。面向具有风电消纳需求的电热联合系统,首先建立考虑延时与热衰减的热网特性;在热负荷侧引入PMV指标表征用户的用热舒适度,确立含热负荷弹性特征的热平衡区间约束。进而以总煤耗量最小,最大限度消纳风电为目标,建立考虑热网特性及热负荷舒适度弹性的电热联合系统优化调度模型,并通过仿真验证其有效性。结果表明,单一考虑热网特性的优化效果与实际风电出力特性有关,具有不确定性;而考虑热负荷舒适度弹性可在全时段赋予系统灵活的弹性调节空间,优化效果显著;考虑上述两特性的协同优化,基本可实现算例系统的风电全额消纳,优化效果最佳。 展开更多
关键词 风电消纳 热网特性 热舒适度弹性 PMV 电热联合调度
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基于功率波动过程的风电功率短期预测及误差修正 被引量:45
14
作者 丁明 张超 +3 位作者 王勃 毕锐 缪乐颖 车建峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期2-9,共8页
风资源因具有较强的波动性、随机性与间断性等特点而导致风电功率预测精度不高。为减小风电功率波动对电网的冲击,提高电力系统对风电的接受与消纳能力,提出了改进的风电功率短期预测方法与基于波动的误差修正方法。首先将风电功率按不... 风资源因具有较强的波动性、随机性与间断性等特点而导致风电功率预测精度不高。为减小风电功率波动对电网的冲击,提高电力系统对风电的接受与消纳能力,提出了改进的风电功率短期预测方法与基于波动的误差修正方法。首先将风电功率按不同波动过程进行聚类划分,提取不同波动的特征曲线对功率值进行修正;采用引力搜索算法优化的反向传播神经网络(GSA-BP)作为基本预测方法进行预测;分析不同波动过程下的预测误差表现,建立预测误差与综合气象指标的映射关系。针对不同波动过程建立相应的风电功率误差修正模型,提出了线性模型和GSA-BP非线性模型相结合的方式对预测误差进行修正,最后以功率预测值叠加预测误差修正值作为最终预测结果。该风电功率预测误差修正方法不仅涉及风速风向等常规因素,而且考虑到了风电功率的波动性。 展开更多
关键词 风电功率预测 波动特性 神经网络 引力搜索 误差修正
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基于改进LSTM-TCN模型的海上风电超短期功率预测 被引量:41
15
作者 符杨 任子旭 +3 位作者 魏书荣 王洋 黄玲玲 贾锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4292-4302,共11页
风功率精确预测是实现大规模海上风电友好并网的重要手段。大型海上风电场机组台数众多,状态各异。机组状态、尾流影响和时空特性对风功率预测的影响不可忽略。该文基于长短期神经网络(long short-term memory,LSTM)–时间卷积神经网络(... 风功率精确预测是实现大规模海上风电友好并网的重要手段。大型海上风电场机组台数众多,状态各异。机组状态、尾流影响和时空特性对风功率预测的影响不可忽略。该文基于长短期神经网络(long short-term memory,LSTM)–时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN),提出了一种考虑机组状态、风机尾流和场群空间分布特性的海上风电超短期功率预测方法。首先分析了机组状态和尾流数据对于功率预测的影响,然后基于LSTM建立了风电机组运行数据深度学习预测模型,实现机组健康状态到运行数据的映射,并通过数据的实时滚动对机组健康状态进行持续修正;在此基础上,加入注意力强化和随机空间特性弱化模块的改进LSTM-TCN模型。通过实际运行数据算例分析,相比TCN算法、LSTM算法,该文方法可提升风功率预测的精度,尤其对于海上常见的风速骤变工况适应性较强,对TCN算法过于强化空间特性的问题进行改进。以该模型的精确预测为基础,可进一步用于大规模海上风电场内机组的协调优化控制,提升海上风电出力可靠性。 展开更多
关键词 海上风电 风功率预测 机组状态 时空特性 时间卷积神经网络
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风电系统故障特征分析 被引量:35
16
作者 王晨清 宋国兵 +3 位作者 迟永宁 刘凯 申全宇 汤海雁 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期52-58,共7页
故障特征分析是继电保护研究的基础,文中旨在通过风电机组的受控特性并结合电力电子器件的特点,揭示风电电源对电网故障响应的电气量特征,为现阶段研究含风电系统的继电保护奠定基础。文中首先从风电机组的结构出发,分析了影响风电电源... 故障特征分析是继电保护研究的基础,文中旨在通过风电机组的受控特性并结合电力电子器件的特点,揭示风电电源对电网故障响应的电气量特征,为现阶段研究含风电系统的继电保护奠定基础。文中首先从风电机组的结构出发,分析了影响风电电源故障特征的因素;然后通过对风电机组受控特性分析,并结合单台风电机组低电压穿越测试数据,给出风电电源受控下的故障特征;最后通过风电场电磁暂态仿真模型下的故障数据和现场故障录波数据,验证了所给出的一般故障特征。研究结果表明,风电电源在控制作用下和在电力电子自身特点限制下,具有弱馈、谐波、频率偏移和电源阻抗不稳定等特征。 展开更多
关键词 风电系统 故障特征 低电压穿越 测试数据 仿真 现场故障录波
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双馈风力发电机定子电流谐波分析 被引量:33
17
作者 王中 孙元章 +1 位作者 李国杰 李志国 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1-5,共5页
介绍了双馈电机的数学模型,并在此基础上总结了双馈电机定子电流谐波的来源和基本特点;基于对一台30 kW和一台1.5 MW双馈电机的具体试验数据,结合理论分析得到了齿谐波、开关谐波、电网电压引入的谐波等各种电流谐波的频谱特征,总结了... 介绍了双馈电机的数学模型,并在此基础上总结了双馈电机定子电流谐波的来源和基本特点;基于对一台30 kW和一台1.5 MW双馈电机的具体试验数据,结合理论分析得到了齿谐波、开关谐波、电网电压引入的谐波等各种电流谐波的频谱特征,总结了定、转子谐波电流之间的关系;根据各种谐波的特点提出了减小定子电流谐波的方法,并将这些方法应用在1.5 MW双馈风力发电样机系统中,给出了满容量发电时的电流谐波试验结果,验证了这些方法的实用性。 展开更多
关键词 双馈电机 定子电流 谐波 风力发电 频谱特性
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距离保护在风电接入系统中的适应性分析 被引量:32
18
作者 王晨清 宋国兵 +3 位作者 汤海雁 迟永宁 常仲学 李端祯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期10-15,共6页
大规模风电接入交流输电网使得风电系统表现出越来越多异于常规电网的故障特征,传统继电保护应用于风电接入系统时存在适应性问题。距离保护广泛应用于电力系统输电线路保护,研究其对风电系统适应性意义重大。针对距离保护的适应性问题... 大规模风电接入交流输电网使得风电系统表现出越来越多异于常规电网的故障特征,传统继电保护应用于风电接入系统时存在适应性问题。距离保护广泛应用于电力系统输电线路保护,研究其对风电系统适应性意义重大。针对距离保护的适应性问题,首先通过各距离保护的基本原理得出其最佳应用条件,然后基于该条件结合风电系统的一般故障特征从理论上对其适应性进行分析,得到距离保护适应性的一般结论。研究结果表明,风电系统的弱馈性和系统阻抗不稳定性使得基于工频变化量的距离保护不适用于风电接入系统,风电系统的高谐波和频偏特性使得工频量距离保护存在相量提取问题,时域距离保护动作性能良好。仿真结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 风电系统 故障特征 距离保护 适应性分析
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风电有功波动功率调节控制研究 被引量:32
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作者 赵瑜 周玮 +1 位作者 于芃 孙辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第13期85-91,共7页
风具有间歇性和波动性,随着风电在电力系统中所占比例逐渐增加,风电大规模并网会加剧电网有功功率的不平衡,影响电能质量。该文利用风的自然特性,分解风电波动功率,与电网风力发电计划相结合,基于储能技术,提出一种有功波动功率调节控... 风具有间歇性和波动性,随着风电在电力系统中所占比例逐渐增加,风电大规模并网会加剧电网有功功率的不平衡,影响电能质量。该文利用风的自然特性,分解风电波动功率,与电网风力发电计划相结合,基于储能技术,提出一种有功波动功率调节控制方法。依据《风电场接入电力系统技术规定》,灵活利用储能技术和变流器技术,实现对风电场有功波动功率双向快速、准确地调节,消除非允许范围内的风电有功波动功率的影响。实验验证了其控制策略的可行性和有效性。这种方案既能提高风电场输出有功功率质量,又节约了配置储能系统的容量,为风电场调节有功波动功率提供一种有效控制方法。 展开更多
关键词 可再生能源 风电特性 功率波动 储能技术 超级电容器
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考虑调峰特性的电网风电接入能力分析 被引量:30
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作者 姜欣 陈红坤 +2 位作者 向铁元 崔若涵 贾体康 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期13-18,25,共7页
提出了一种计及风电调峰特性的电网接纳风电能力分析方法。基于机会约束规划理论,在考虑风电场风速随机性的同时,计及不同季节的风电出力和负荷分布情况,以小时为时间尺度,将风电的调峰特性引入风电并网准入功率极限模型。最后以IEEE 3... 提出了一种计及风电调峰特性的电网接纳风电能力分析方法。基于机会约束规划理论,在考虑风电场风速随机性的同时,计及不同季节的风电出力和负荷分布情况,以小时为时间尺度,将风电的调峰特性引入风电并网准入功率极限模型。最后以IEEE 30节点系统为例,采用基于蒙特卡洛模拟的粒子群优化算法进行模型求解,分析了调峰特性对风电穿透功率极限的影响,在此基础上对其他影响因素包括风机类型和参数、风电场平均风速、约束条件不同置信水平等进行了分析。算例结果验证了上述模型和方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 风电 调峰特性 蒙特卡洛方法 粒子群优化算法 风电穿透功率极限
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