风力发电并网对电网的影响概述

风能作为一种清洁能源,越来越受到各个国家的重视.世界范围内风电装机容量一直在增加.随着装机容量的增加,风力发电对电网的影响也越来越明显.介绍风力发电的并网条件及并网特点,不同风力发电机与电网的并入方式;介绍风电并入电网对电网的影响和我国的电网结构及内蒙古地区电网的大概结构.     

友好型智能风电场远程集中调度系统

本文提出一种基于智能风电场远程调度系统,电网弃风现象的解决方案。将接入系统风电场的风功率预测、风电场有功控制和风电场自动电压控制集中统筹考虑,同时将接入集控中心的大量数据做统计处理,提供更多风机的高级应用分析模块,提高接入风电场的运行效率,降低业主风电场的弃风率。     

多措并举破解蒙西电网风电弃风困局

针对内蒙古西部电网风电迅速发展带来的弃风问题,从管理上、技术上、政策上提出了措施,解决内蒙古西部电网当前弃风问题,促进自治区风电长期健康发展。     

利用压缩空气储能降低风力发电对电网稳定性影响

正在国家大力提倡发展可再生能源,采取有力手段减少弃光弃风,保障新能源消纳的号召下,对风力发电功率特性进行研究和总结,并分析其对电网稳定性影响,提出采用配置压缩空气储能并利用其协助电网调频、调相、黑启动来应对电网稳定性问题。风电发电特性研究风电发电功率特性风功率影响因素较为复杂,本文通过研究风能发电功率的日特性、状态转移特性和波动特性来归纳风电发电功率特性,分析特性所用数据来源东北某省间隔15min数据,记为     

“三北地区”弃风限电的调查研究及解决措施分析

随着"十三五"规划的深入,风电发展目标有望进一步调升。与发展速度和规模相悖的是,弃风限电现象愈发突出,已成为影响我国风电产业健康发展的主要瓶颈。文章主要对三北地区风电现状进行调查分析并就"弃风限电"的解决措施提出相应的对策建议。     

电网接纳风电能力的评估及应用分析

由于风电场的接入使电力系统原本的电源结构发生了改变,即使在负荷不变的前提下,电力系统的潮流方式也必然会发生一定的改变,而这种变化在系统规划过程中并未予以充分考虑。鉴于此,风电并网后是否会对电力系统的静态安全构成威胁,是研究电网接纳风电能力时,必须考虑的关键因素。基于此点,本文就电网接纳风电能力的评估及应用进行浅谈。     

风电弃风限电与风电消纳能力的探讨

风能作为可再生、绿色清洁能源发展迅猛,然而,与风电快速发展相对应的是一些地区出现风电消纳困难的状况,限电弃风越发频现。本文主要以辽宁地区为例,简要分析了国外风电消纳的成功经验,现象产生的主要原因,探讨了用风电供暖模式解决弃风限电、提升风电消纳能力的可行性,以便寻求有效解决风电弃风现象,增加风电消纳能力的最佳之道。     

高比例风电联网对电力系统调频容量需求分析

风电并网比例趋势逐渐增加,包含频率在内的电力系统安全稳定势必受到威胁。其中风电功率固有波动特性会对电网频率造成影响,危机电网稳定运行。本文首先分析了电网一次调频能力,并提出了一种针对高风电渗透率下电力系统一次调频能力需求评估方法,最后以东北某地区实际电网为例,定量分析了该电网的调频能力及该系统调频容量需求,为制定电网调频应对措施奠定基础。     

中部崛起中的风能资源开发与非并网风电产业发展重点研究

中部地区是风能资源可利用区,风能资源开发利用在全国占据较重要地位。本文在对中部地区风能资源储量、开发利用价值、开发利用现状与存在问题分析的基础上,提出了风能资源开发与非并网风电产业发展的目标与对策。研究表明,中部地区风能资源有一定开发利用价值,但风电产业发展缓慢,风电场规划目标偏高,各省对风电产业发展的重视程度不一。针对这些问题,提出科学的风能资源开发利用与非并网风电产业发展目标及相应的节能减排目标,预测到2020年中部地区风电装机容量将达到432×10⁴kW,其中非并网风电为173×10⁴kW的发展目标,并对风能资源丰富地区重点建设,选出中部地区风电产业发展的重点区域,建立省级非并网风电产业集聚区。为实现上述目标,建议提升风能资源开发在中部地区发展中的战略地位与作用,做好风能资源的精细化评估,编制科学的风电产业发展规划;根据中部地区低风弱风的情况调整可开发利用的风能指标,尝试开发微风发电技术;同时立足能源多元化高度重视风电开发,因地制宜地确定各省风电产业发展重点,推动中部地区非并网风电产业实现跨越式发展。     

基于MPC的含风电互联电网负荷频率控制

风电并网的容量增加,给电力系统带来诸多弊端。针对含有风电的互联电网中,如何准确、快速控制系统负荷频率,本文结合风电机组的自身特性以及传统电力系统的负荷频率控制方法,介绍了模型预测控制(MPC)在负荷频率控制中的应用。     

考虑机组启停的电网风电接纳能力仿真研究

针对大规模风电并网后的机组启停,进行了仿真研究;采用2010年～2011年蒙西电网风电实际出力值作为原始数据,设定不同的预测误差,计算出在风功率预测值指导下,电网火电机组启停机方式以及相应的风电接纳能力;仿真结果表明,考虑机组启停后,电网风电接纳能力大幅度提高,同时,通过提高预测精度,能够有效避免风功率预测误差造成的电网缺出力现象,保证电网发供电平衡的需要。     

西北地区风能资源开发与大规模并网及非并网风电产业基地建设

中国目前处在工业化中期的重化工业阶段,高耗能产业比重大,能源短缺,环境保护形势严峻,节能减排任务艰巨,大力发展风电产业能缓解能源短缺问题和减少环境污染。西北地区是中国风能资源十分丰富的地区,开发利用潜力巨大,风电产业发展具有一定的基础,目前百万千瓦级的风电基地正在规划和筹备,风电行业也已步入快速发展的重要时期。据不完全统计,2007年已建和在建的风电场23个,总装机容量达到140.09×10⁴kW,预计到2010年末西北地区风电站总数将达到43座,风电装机容量将达到1 828.83×10⁴kW,到2020年有望达到3 200×10⁴kW(其中非并网风电约占16%左右),约占全国预计装机容量的30%。西北地区风电产业发展势头较好,发展前景十分广阔。但是,该地区风电大规模开发也面临着诸多问题。鉴于此,本文在综述国内外风能资源开发态势和风电开发研究进展的基础上,分析评估了西北地区风能资源开发利用价值,找出了西北地区风电产业发展现状与存在问题,提出了西北地区风能资源开发与大规模并网及非并网风电发展目标,以此为指导,规划布局了66个风电场址。根据规划风电场址整合出2个国家级非并网风电与高耗能无碳型产业基地：即北疆非并网风电与高耗能产业基地和甘肃酒泉非并网风电与高耗能产业基地,两个风电产业基地构成了我国西北千万千瓦级风电基地,并针对每个产业基地提出了相应的非并网风电产业布局思路,最后针对西北地区风能开发和非并网风电产业发展提出了相应的政策措施。     

新疆大规模并网与非并网风电产业发展思路与对策

新疆是我国风能资源最丰富的地区之一,风能资源的利用与开发具有十分广阔的前景。但新疆风电产业发展面临经济发展水平较低、风电产业发展政策不到位、风电成本偏高、风电上网技术等瓶颈。针对这些瓶颈,本文提出了新疆风电产业发展的新思路,即推动新疆大规模非并网风电产业与高能耗产业的协调发展。大规模非并网风电直接应用于高能耗产业,为其提供低成本、高清洁的产业动力和“原料”,可大大提高产品的竞争力,为实现国家“十一五”规划提出的单位GDP节能减排20%的目标提供可能,还可以避免风电并网对电网的冲击,解决制约风电产业发展的技术瓶颈问题。新疆“九大风区”为建立大规模非并网风电产业基地提供了丰富的风能资源,为非并网风电产业与高能耗产业协调发展模式奠定了基础。基于此,提出了新疆大规模并网与非并网风电产业发展目标与相应实现的节能减排目标,提出了并网与非并网风电产业分“三步走”的对策：①优先发展大规模非并网风电,充分开发本地风能资源,实现“风电落地”; ②建立北疆1 000×10⁴kW级非并网风电基地,配套建设相应的高耗能产业基地,在并网技术成熟时,实现“西风东送”; ③依托新疆风电电机产业技术优势,优化风电产业结构,实现“风电东进”的战略转移。     

永磁直驱同步风力发电机控制算法及运行仿真

对直驱型永磁风电机组并网控制系统工作结构与原理进行讨论,并研究变流器电机侧与电网侧的并网控制电路与控制策略。应用并联多变流器的方法,采取电网电压定向的电流、电压双闭环矢量控制模式,设计逆变并网控制。基于对交-直-交背靠背双PWM变流器的控制,运行软件仿真了690V/2.5MW直驱型永磁风电机组的变流器并网过程。实验结果表明,本文采用的控制电路与策略有效正确,并网变流器能进行双向的能量传递,并且具有良好的静动态特性。     

大规模风电并网后的电网发供电平衡计算

随着大规模风电并网,蒙西电网的调峰能力成为研究探讨的重点。现有电网电源结构、管理水平下,蒙西电网具有怎样的调峰能力？如何通过有效技术手段、管理手段进一步提高电网发供电平衡能力？文章对蒙西电网实际运行数据进行了分析计算,给出了较可信的答案,并从电网调峰电力角度分析了蒙西电网大规模风电并网技术可行性。     

长江三角洲地区风能资源开发与大规模非并网风电产业基地建设

本文分析了长江三角洲地区的风能资源及其空间分布和沿海风电开发建设条件,讨论了该区非并网风电开发现状及存在问题提出了长江三角洲地区风能资源开发的原则、建设超过1 000×10⁴kW非并网风电基地的发展目标和相应实现的节能减排与经济效益目标。以此为指导,在长江三角洲地区沿海规划布局16个风电场址,风电装机容量达到1 200×10⁴kW,其中45%为非并网风电。并整合建设3个非并网风电与高耗能无碳型产业基地,即：苏北沿海非并网风电与高耗能产业基地、沪苏南沿海非并网风电与高耗能产业基地和浙北沿海非并网风电与高耗能产业基地。针对每个产业基地提出了相应的非并网风电产业布局思路,最后提出了长江三角洲地区风能开发和非并网风电产业基地建设的对策措施。     

储能技术在风电并网领域的市场需求分析

风电作为可再生能源,具有间歇性和波动性的特点,大规模风电介入电网会带来电网调峰、调频压力增大、电压控制难度提高、安全稳定运行风险增加等问题。储能作为一项新兴技术,经过实践、研究和运行检验,能够有针对性、有效率地解决风电并网及后续调度等问题,提高可再生能源接入电网的效率,因此,储能技术将在风电并网及风电产业中拥有较大的市场需求。采用灰色预测、趋势外推法对我国未来几年风电装机量进行预测,结合我国已运行风电场的储能配比及储能技术在风电系统中的不同作用,计算风电产业并网领域对储能技术的需求量,为储能产业在风电系统中的未来发展前景提供事实参考及建议。     

基于系统动力学的风氢煤耦合系统容量优化配置模型构建及验证分析

对于具有强耦合性和结构复杂性的风氢煤耦合系统，目前学界仅有少数研究从理论阶段证实其可行性，耦合系统的结构及其在实际中的应用路径也缺乏深入分析。为解决能源富集区新能源消纳能力不足的问题，进一步拓展风电利用途径和规模，运用系统动力学理论，分析影响风电功率的不确定性因素，构建风氢煤耦合系统容量优化配置模型。以我国新疆维吾尔自治区为例，基于2010—2020年的相关数据，预测分析其2021—2030年风氢煤耦合系统的动态演化规律，并探讨该系统在经济和技术上的可行性，进而设计在耦合系统内自建和不自建风电场两种方案，对新疆某风电场应用上述优化模型进行验证。结果表明：风氢煤耦合系统容量优化配置模型能有效解决“弃风限电”问题，实现电能长期储存的目标；案例风电场按照风氢煤耦合系统容量优化配置指导CH3OH生产，CH3OH生产商自建风电场成本可减少400万元，负荷弃电率下降32.13%，当风电场容量可信度增加至0.26时，耦合系统无需从大电网购电，可通过储氢罐充放配合来保持H2的稳定供应，规划周期内的碳减排收益可达20.48亿元。实证显示，该改进模型是可行的，在考虑碳减排效益情况下风氢煤耦合系统自建风电场...     

风电并网对电力系统电压稳定性影响的探析

本文论述并网风力发电系统的构成与特征情况,并且分析了风力发电机组的管控模式,在可再生能源当中,风能属于一种全新的能源利用方式,借助风力能够达到发电的效果。经过漫长的发展之后,现阶段此项技术已经非常成熟。受到风资源开发日渐频繁、单一风电场装机容量增多的影响,造成风力发电处于电网当中占据的比例逐渐变大。当风电接入之后,使电网当中的潮流分布情况发生了变化,再加上风速的间歇性造成风力机输出的功率缺少一定的稳定性,带给电力系统电压稳定性很大的不良影响。鉴于此,针对并网风电场带给电力系统电压稳定性的影响情况加以分析可谓十分关键。本文通过论述并网风力发电系统的构成与特征情况,并且分析了风力发电机组的管控模式,同时进行了并网风电场带给电压稳定性影响的仿真说明,以便带给相关电力系统电压稳定性影响研究工作人员一定的参考和帮助。     

2001-2012年全球23国新能源发电效率测算与驱动因素分析

新能源替代化石能源发电,已成为"雾霾治理"的重要手段,并在世界各国节能减排政策制定上达成广泛共识。本文将新能源发电的投入细分为太阳能装机容量、风能装机容量、地热能装机容量和生物燃料产量等四种形式,以新能源发电量作为新能源发电的产出指标,基于2001-2012年全球23个国家的平衡面板数据,对新能源发电的综合效率进行了基于Bootstrap-DEA方法的纠偏测算,并运用面板Tobit模型实证研究了新能源发电综合效率的驱动因素。研究发现:全球新能源发电的综合效率均呈现逐年上升态势;各国碳排放量并未构成新能源发电效率提升的倒逼机制;自然资源租金比重的提高促进了新能源发电效率的提升;城镇化率提升阻碍了新能源发电效率提升;人均收入水平较高的国家新能源发电效率普遍较高。本文提出应当提高新能源装机容量扩张政策与发电量提升政策的协同性,着力提升新能源发电效率,增加储能技术的研发投入,充分发挥地区自然资源禀赋优势,以破解"弃风限电"、"弃光限电"等制约新能源发展的瓶颈。