近年来,风能资源大力发展,风火打捆经直流送出成为中国目前及未来开发和利用的主要方式,风电机群和高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)对同步发电机组(synchronous generator,SG)轴系扭振各模态电气阻尼的影响规律有待深...近年来,风能资源大力发展,风火打捆经直流送出成为中国目前及未来开发和利用的主要方式,风电机群和高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)对同步发电机组(synchronous generator,SG)轴系扭振各模态电气阻尼的影响规律有待深入研究。针对直驱风电机群、火电机组和直流输电,建立了系统的线性化模型,分析了接入设备对火电机组电气阻尼的交互耦合关系和风火打捆经直流送出系统中火电机组轴系扭振的机理。基于复转矩系数法,研究了风电机群运行风速、控制参数和直流输电输送功率、控制参数等因素对同步发电机组电气阻尼系数的影响。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建风火打捆经直流送出系统的时域仿真模型,通过时域仿真和时频分析,验证了电气阻尼系数分析结果的有效性。展开更多
针对如何在降低火电机组调频损耗,提高系统调频性能的同时减小储能全寿命周期成本,提出了一种混合储能辅助火电机组参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)的双层优化配置模型。上层模型由基于经验模态分解(empirical mode...针对如何在降低火电机组调频损耗,提高系统调频性能的同时减小储能全寿命周期成本,提出了一种混合储能辅助火电机组参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)的双层优化配置模型。上层模型由基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的火电–混合储能间AGC指令分配策略和计及全寿命周期内成本收益之差、AGC综合评判指标Kp的多目标优化配置模型组成,为底层模型提供AGC初步分解指令和功率、容量约束;底层模型由计及储能荷电状态(state of charge,SOC)恢复的混合储能控制策略和火电–混合储能调频响应模型组成,将经过EMD初步分解的AGC指令再次分配给各调频资源,并向上层模型提供各调频资源出力响应曲线和SOC变化曲线;采用基于优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)的多目标粒子群算法求解该双层模型,避免了传统多目标粒子群算法在Pareto解集中确定全局最优解的偶然性。基于华北某电厂运行数据开展仿真分析,结果表明混合储能双层优化配置模型可以有效降低火电机组调频损耗,显著提高火储联合调频系统经济性,为混合储能辅助传统调频电源提供配置方案参考。展开更多
研究了直驱风电场次同步振荡分析的降阶模型,提出了基于交替方向隐式(alternating direction implicit,ADI)的平衡截断方法。首先,根据直驱式永磁同步风电机组的数学表征搭建风电场的数学模型,采用ADI方法迭代求解李亚普诺夫方程,得到...研究了直驱风电场次同步振荡分析的降阶模型,提出了基于交替方向隐式(alternating direction implicit,ADI)的平衡截断方法。首先,根据直驱式永磁同步风电机组的数学表征搭建风电场的数学模型,采用ADI方法迭代求解李亚普诺夫方程,得到可控的格莱姆矩阵与可观的格莱姆矩阵;然后,采用平衡截断的方法得到降阶模型;通过对比全阶模型与降阶模型的时域仿真波形、Bode图、计算耗时以及次同步振荡模式,验证了方法的有效性。仿真结果表明,降阶模型与全阶模型具有很好的一致性,同时计算速度提高,降阶阶数大大降低。展开更多
电压源型直流输电(voltage sourced converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)具有控制灵活且易于在送受端扩展新落点等优点,有助于新能源的友好接入,因而在新能源基地的直流输电中具有广阔的应用前景。随着柔直送端电网新能源...电压源型直流输电(voltage sourced converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)具有控制灵活且易于在送受端扩展新落点等优点,有助于新能源的友好接入,因而在新能源基地的直流输电中具有广阔的应用前景。随着柔直送端电网新能源占比不断增加,导致送端电网系统等效惯量持续降低、调频能力大幅减弱。针对高新能源渗透率的送端电网系统,利用VSC-HVDC对有功功率的独立与快速调节的特点,在传统的定有功功率控制中引入有功功率-频率(P-f)斜率特性,设计反下垂控制策略,使其参与送端交流系统的频率调节。并在PSCAD/EMTDC中搭建两端柔性直流输电电网模型进行仿真验证。结果表明,所提出的控制策略提高了送端系统的频率稳定性,具备一定的有效性与可行性。展开更多
文摘近年来,风能资源大力发展,风火打捆经直流送出成为中国目前及未来开发和利用的主要方式,风电机群和高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)对同步发电机组(synchronous generator,SG)轴系扭振各模态电气阻尼的影响规律有待深入研究。针对直驱风电机群、火电机组和直流输电,建立了系统的线性化模型,分析了接入设备对火电机组电气阻尼的交互耦合关系和风火打捆经直流送出系统中火电机组轴系扭振的机理。基于复转矩系数法,研究了风电机群运行风速、控制参数和直流输电输送功率、控制参数等因素对同步发电机组电气阻尼系数的影响。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建风火打捆经直流送出系统的时域仿真模型,通过时域仿真和时频分析,验证了电气阻尼系数分析结果的有效性。
文摘针对如何在降低火电机组调频损耗,提高系统调频性能的同时减小储能全寿命周期成本,提出了一种混合储能辅助火电机组参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)的双层优化配置模型。上层模型由基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的火电–混合储能间AGC指令分配策略和计及全寿命周期内成本收益之差、AGC综合评判指标Kp的多目标优化配置模型组成,为底层模型提供AGC初步分解指令和功率、容量约束;底层模型由计及储能荷电状态(state of charge,SOC)恢复的混合储能控制策略和火电–混合储能调频响应模型组成,将经过EMD初步分解的AGC指令再次分配给各调频资源,并向上层模型提供各调频资源出力响应曲线和SOC变化曲线;采用基于优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)的多目标粒子群算法求解该双层模型,避免了传统多目标粒子群算法在Pareto解集中确定全局最优解的偶然性。基于华北某电厂运行数据开展仿真分析,结果表明混合储能双层优化配置模型可以有效降低火电机组调频损耗,显著提高火储联合调频系统经济性,为混合储能辅助传统调频电源提供配置方案参考。
文摘研究了直驱风电场次同步振荡分析的降阶模型,提出了基于交替方向隐式(alternating direction implicit,ADI)的平衡截断方法。首先,根据直驱式永磁同步风电机组的数学表征搭建风电场的数学模型,采用ADI方法迭代求解李亚普诺夫方程,得到可控的格莱姆矩阵与可观的格莱姆矩阵;然后,采用平衡截断的方法得到降阶模型;通过对比全阶模型与降阶模型的时域仿真波形、Bode图、计算耗时以及次同步振荡模式,验证了方法的有效性。仿真结果表明,降阶模型与全阶模型具有很好的一致性,同时计算速度提高,降阶阶数大大降低。
文摘电压源型直流输电(voltage sourced converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)具有控制灵活且易于在送受端扩展新落点等优点,有助于新能源的友好接入,因而在新能源基地的直流输电中具有广阔的应用前景。随着柔直送端电网新能源占比不断增加,导致送端电网系统等效惯量持续降低、调频能力大幅减弱。针对高新能源渗透率的送端电网系统,利用VSC-HVDC对有功功率的独立与快速调节的特点,在传统的定有功功率控制中引入有功功率-频率(P-f)斜率特性,设计反下垂控制策略,使其参与送端交流系统的频率调节。并在PSCAD/EMTDC中搭建两端柔性直流输电电网模型进行仿真验证。结果表明,所提出的控制策略提高了送端系统的频率稳定性,具备一定的有效性与可行性。
