收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

含风电场及电动汽车的电力系统安全性评估与控制研究

穆云飞  
【摘要】:能源和环境问题是当前世界各国关注的焦点。在我国,为实现国家‘节能减排’的既定目标,电力行业在发电侧大力发展各种可再生能源发电,朝着电能生产的“低碳化”、“零排放”方向迈进;在负荷侧则提倡利用新型电驱动装置以取代基于传统化石能源的各类用能负荷,由此导致大型风电场和电动汽车得到快速发展。不确定性是风电和电动汽车的共有特点,风电场出力取决于风速的变化,具有明显的间歇性和波动性;而电动汽车作为一种新型负荷,与交通出行规律息息相关,可随时随地接入电网进行充电。随着二者在电力系统中渗透率的不断提高,随之产生的大量不确定性因素给电力系统的运行带来了诸如电压稳定、频率稳定等诸多问题,本文主要研究包含风电场和电动汽车的电力系统的安全性评估与控制方法,主要工作分为如下几个方面: 1、对传统电力系统电压稳定安全域求解方法加以改进,以适于含间歇性可再生能源发电(如风电场)入网后电力系统在线安全监控的需要。主要工作包括如下两部分: 1)传统利用一个超平面来近似表达系统安全域边界的方法,在计算速度和精度上都不能很好满足系统在线监控的需求,为此给出一种通过对运行点实施微扰以获得割集电压稳定域(CVSR)局部边界的新方法。首先利用潮流追踪,确定对割集每条支路潮流影响最大的发电机-负荷节点对,通过对其实施控制以实现对每条支路潮流增、减双向的精确微扰;然后利用微扰后的运行点,确定系统的电压稳定临界点,进一步得到CVSR边界在增、减两个扰动方向上的局部近似边界;最后,通过平移和加权处理,得到CVSR局部边界的精确结果。利用多个系统的验证结果表明,所给方法可有效降低CVSR边界的拟合误差。 2)结合微扰法的思想,给出一种包含风电场的注入空间静态电压稳定域(IVSR)局部边界求解新方法,用于风速难以准确预测情况下系统电压稳定性的分析与在线安全监控。首先,利用潮流追踪与双层调度模型获得与风电场紧密关联的调控机组,用以平衡风速变化所引起的风电场输出功率的波动;进而,利用模态分析获得关键发电机节点,用于IVSR的有效降维;最后,对可能的风速和风电场输出功率区间进行分段并行计算,并通过定向微扰来获得对应风速下的IVSR的局部边界。利用多个系统验证表明,该方法可快速获得不同风速下IVSR的局部边界,可用于包含风电场的电力系统在线电压稳定监控,具有很好的工程应用前景。 2、对电动汽车的建模和电动汽车对电力系统运行的影响进行了初步研究,目的是寻求相关分析理论与控制技术,为未来大量电动汽车入网运行提供技术支持。主要工作包含如下两部分: 1)结合智能交通领中的Origin-Destination分析(O-D Analysis)理论,建立一种电动汽车时空分布模型(Spatial Temporal Model, STM),用于对高电动汽车渗透率下的电网供电安全性进行评估,可有效分析电动汽车充电负荷在时间和空间上的分布特性对电网运行的影响,对指导电网规划、升级与改造具有指导意义。 2)在Vehicle-to-Grid (V2G)环境下,对比分析了利用电动汽车进行电网安全辅助服务的四类常用形式,Aggregator、Virtual Power Plant (VPP)、MicroGrid和Energy Hub,分析利用电动汽车进行电力系统一次调频的可能;在此基础上,提出一种基于V2G技术的电动汽车电压紧急控制策略,利用风电场和电动汽车之间的互补特性,通过施加控制以改善系统的电压稳定性。 3、对含有间歇性注入的电力系统的断面潮流控制方法进行了深入研究,寻求断面潮流精准控制技术,以提高运行人员对系统的驾驭能力。主要工作包括如下两部分: 1)给出一种基于直流潮流灵敏度的割集断面潮流定向控制新方法:首先,利用直流潮流确定系统中不同发电机与断面各支路之间的相关系数,从而获得断面潮流控制所需发电机输出功率转移分布因子表(GSDF);进而,根据断面潮流定向控制的需要,利用GSDF信息,并通过非线性优化过程确定断面潮流的调控方案。该方法不仅可以实现对断面总潮流的准确控制,同时可兼顾各支路潮流不同变动目标的定向要求,具有很好的工程应用前景。 2)针对线性化直流潮流无法考虑系统电压问题对功率传输的影响所导致的控制误差,提出了一种基于曲面近似的断面潮流定向控制方法。该方法可以充分考虑断面潮流与调度发电机功率变换之间的非线性关系及系统无功功率影响,控制精度得到了进一步的提高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈炳森;胡华丽;;我国风电发展概况及展望[J];电网技术;2008年S2期
2 刘建新;牛永志;杨宏;;风电穿透功率极限的二阶泰勒展开式搜索方法[J];华北电力大学学报(自然科学版);2008年06期
3 崔运海;王建勋;;风电场接入系统继电保护配置方案研究[J];吉林电力;2009年04期
4 赵书强;范伟;;由风力发电引起的电力系统强迫功率振荡[J];华东电力;2009年01期
5 杨娜;张焰;;大型风电场并网运行系统暂态稳定性分析[J];水电能源科学;2008年02期
6 刘小林;韩肖清;刘海龙;王鹏敏;;含风电场的电力系统小干扰稳定性分析[J];电气技术;2011年02期
7 顾承红;艾芊;;基于改进内点法的含风电场的系统最优潮流计算[J];中国电力;2007年01期
8 刘德坤;张广辉;刘庆华;;风电场成为常规发电厂的技术措施探讨[J];华北电力技术;2009年07期
9 刘岱;庞松岭;;风电集中接入对电网影响分析[J];电力系统及其自动化学报;2011年03期
10 常永吉;于继来;;含风电场的电力系统长过程动态行为分析[J];电网技术;2009年18期
11 张红光;张粒子;;风电场接入电网的安全稳定分析[J];中国电力;2007年05期
12 范伟;赵书强;;考虑风力发电的电力系统小干扰稳定性分析[J];华北电力大学学报(自然科学版);2009年02期
13 云天吉;翁莎莎;;海南电网电动汽车充电站设计浅析[J];沿海企业与科技;2010年09期
14 孙元章;吴俊;李国杰;;风力发电对电力系统的影响(英文)[J];电网技术;2007年20期
15 张晓京;龚国军;;纵论“风电10”——专访中国国电集团总经理助理、龙源电力集团股份有限公司总经理谢长军[J];中国电力企业管理;2010年16期
16 孟显;王艳君;安艳丽;白杰;;基于改进差分进化算法的含风电场的电力系统无功优化[J];沈阳农业大学学报;2010年04期
17 ;风电并网技术:风电场无功电压控制的发展[J];硅谷;2011年11期
18 胡永强;何伟强;;风电场并网对电力系统电压偏差的影响分析[J];中国电力教育;2009年S2期
19 郭相锋;魏鹏飞;;浅谈风电场的电能质量[J];西北水力发电;2007年01期
20 王鑫;沈妍;;并网风电场最大安装容量分析[J];太阳能;2007年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 乔建强;杨水丽;陈江涛;李蓓;;风电场并网布局对系统稳定性的影响研究[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年
2 张磊;鄂宝民;王伟朋;吕翔宙;;风电场输出电能对电动汽车动力电池充电研究[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年
3 王伟胜;申洪;;电力系统潮流计算中风电场节点的考虑方法[A];全国电工理论与新技术学术年会(CTEE'2001)论文集[C];2001年
4 牛永志;刘建新;杨宏;穆毓;;风电穿透功率的二阶泰勒展开式算法[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(下册)[C];2008年
5 李喜兰;王大光;宾雪;李虎军;涂芳芳;;近期风电场接入福建电力系统探讨[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
6 何晓嫒;陈建文;王琦;雷杨娜;崔巍;;靖边县龙洲乡风电场风能资源特征分析[A];第27届中国气象学会年会气候资源应用研究分会场论文集[C];2010年
7 袁蓉;;大理电网风电接入的分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
8 胡泽春;项顶;宋永华;毕大强;;电动汽车与电网互动实验平台的设计与搭建[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
9 班欣;陈飞;祁欣;钱飞;曹开文;;连云港沿海风电场近地层湍流强度特征分析[A];2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C];2009年
10 班欣;沙文钰;冯还岭;姜有山;祁欣;;沿海风电场近地层湍流强度特征分析[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 穆云飞;含风电场及电动汽车的电力系统安全性评估与控制研究[D];天津大学;2012年
2 关宏亮;大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2008年
3 吴义纯;含风电场的电力系统可靠性与规划问题的研究[D];合肥工业大学;2006年
4 蔺红;直驱式风电场动态等值建模研究[D];新疆大学;2012年
5 陈功贵;含风电场电力系统优化运行研究[D];华中科技大学;2012年
6 崔杨;大规模风电场群联网的源网协调性研究[D];华北电力大学;2011年
7 苏勋文;风电场动态等值建模方法研究[D];华北电力大学(河北);2010年
8 白永祥;省级调度中心风电场调度管理技术支持系统关键问题研究[D];天津大学;2011年
9 陈雁;含大规模风电场电力系统的运行与规划方法研究[D];华中科技大学;2012年
10 于芃;基于混合储能的风电场实时功率调控系统研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵海岭;含直驱机组风电场的电力系统电压稳定性研究[D];新疆大学;2011年
2 张飞;含有储能设备的风电场并网运行相关问题研究[D];华北电力大学(北京);2010年
3 乔梁;含风电场的电力系统电压控制分区方法研究[D];重庆大学;2010年
4 项喆;智能电网中分布式电源对改善配电网电能质量方面的应用研究[D];上海交通大学;2010年
5 陈艳旭;大型风电场并网方案评估[D];华北电力大学(北京);2011年
6 孙建锋;风电场建模和仿真研究[D];清华大学;2004年
7 蒋大伟;大规模风电并网对系统频率影响分析[D];东北电力大学;2010年
8 李晓涛;并网型风电场的短路电流计算及低电压穿越能力分析[D];华北电力大学(北京);2011年
9 陆以军;风电接入对配电网的影响及对策研究[D];山东大学;2010年
10 谭娟;含大规模风电场的电网等值研究[D];华北电力大学(北京);2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 倪永强;风电预报:风电发展的制高点[N];中国气象报;2011年
2 记者 姜强;30万千瓦风电场开发项目落地双塔[N];朝阳日报;2011年
3 本报记者 陈玮英;风机企业海外投资风电场[N];中国企业报;2011年
4 记者 勾六零;大风坝者磨山风电场通过竣工验收[N];大理日报(汉);2011年
5 谢东芹;投资40亿元的50万千瓦风电场落户会宁[N];白银日报;2011年
6 刘海;江苏:建亚洲最大风电场[N];中国环境报;2005年
7 记者 王涛;世界最大海上风电场在英启用[N];经济日报;2010年
8 象山记者站 陈光曙 丁华 记者 王量迪;象山风电建设风生水起[N];宁波日报;2011年
9 中国气象局公共气象服务中心 杨振斌 姚雯;应加强风电场雷电监测评估和预警[N];国家电网报;2011年
10 北京国能日新控制系统技术有限公司总经理 雍正;功率预测:风电场稳定并网的重要保证[N];中国电力报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978