偏低风速风力发电系统的研制应用

给出了吉林低风速风力发电系统的研制现状。     

风力发电非并网系统的模型试验

为解决风电在电网中的贡献率难以超过10%的世界性难题,针对风的高度不稳定性导致风电大幅度波动这个原因,提出发展非并网风电的新思路,即大规模风电不并入电网,直接应用于一系列能适应风电特性的终端用户.通过模型试验对非并网风电直接应用于氯碱和电解铝生产的可行性进行研究.试验结果表明,氯碱和铝电解生产均能较好地适应风电特性,生产过程中的电压或电流波动,只影响产品的产量,不影响产品的质量和工艺流程;双路供电时,网电自动为风电补充,保证了电解槽的稳定生产.利用非并网风电进行大规模工业化生产具有很大可行性.     

直驱式风力发电系统的仿真研究

对直驱式风力发电系统进行了相关研究,详细分析了风力发电系统中变换器模型,该系统由永磁直流电动机-发电机组、高功率因数整流器、全功率逆变器、滤波电路等组成,用直流电动机的端电压随时间变换引起的电机转速变化来模拟工程现场的风速变化,利用saber软件建立了整个仿真系统,并分析了整个系统中变换器的控制方式,仿真结果表明系统能够在不同风速下稳定运行,系统输出的电压近似正弦,谐波含量小,电能质量较高,同时也证明了系统模型的正确性和控制方式的有效性。     

城市生活垃圾风力分选效率研究

为了探索城市生活垃圾循环利用和处置,应用流体力学的基本原理,提出了城市生活垃圾风力分选流场的数学模型,并采用流体力学分析软件FLUENT进行数值模拟,发现影响风力分选效果的最主要的因素是城市生活垃圾各组分的密度和气流的流动速度.     

基于抽油机的离网风力供电系统的仿真研究

以中型风力发电机拖动多台抽油机的离网互补供电系统为原型,分别建立风力发电机、抽油机、蓄电池组等系统各环节的稳态数学模型,并以大港地区油田的气象数据及典型采油设备为例,对互补供电系统进行了仿真研究,给出了系统运行状态下部门节点的状态参数变化.结果表明,"一拖多"的离网风电互补供电系统方案可行,能够达到以风力供电为主的互补供电目标.     

青藏高原地区光伏风力互补发电系统探讨

对青藏高原地区光伏、风力电站的设计原则与关键技术进行了阐述,指出光伏、风力电站规模的确定、蓄电池、控制器及逆变器的合理选型是提高光伏、风力电站可靠性的重要保证。     

考虑风电场并网的电力系统短期多目标经济调度

风力发电的优势使得风电装机容量在电力系统中不断增加,但风速的随机性和间歇性使大规模风电并网后会对电网的安全性造成影响,这对传统的电力系统经济调度问题提出新的要求.在风速和风功率预测的基础上,将风电场运行时的总费用函数纳入到短期经济调度模型中,并对风电功率进行修正.同时考虑到风电功率的波动对电网安全性和调度策略的影响,在模型中加入风电场功率调整量函数,从而建立考虑风电场的电力系统短期经济调度多目标优化模型.采用向量评价遗传算法(VEGA)对一典型算例进行优化求解,确定合理的经济调度方案,验证该模型的可行性和有效性.     

考虑风力发电的系统无功优化模型和算法

针对风力发电需要吸收电网大量无功而影响电网无功分布和电压稳定的问题,研究了含风电场的系统无功优化,给出了风电场在恒功率因数运行情况下其并网点处无功补偿容量的计算方法．在满足风电场无功补偿的前提下,建立了以全网的有功网损最小为目标函数的无功优化模型,并用遗传算法求得最优解．将风电场接人IEEE-30节点系统进行仿真计算,验证了该方法和程序的有效性和实用性．     

风电系统有功环流严重度概率评估

有功环流影响电网运行安全性和经济性,其发生原因有电网结构或潮流控制器参数不合理等,风电并网系统中,风电波动改变潮流分布,会增加环流分析复杂性。文章根据环流特性划分环流状态,建立基于马尔科夫链的有功环流多状态模型,通过风速历史数据计算状态转移概率矩阵,结合初始状态预测不同时刻环流概率分布;判断环流具体路径,定义环流支路占比以反映环流规模,量化环流严重程度;结合环流概率分布及其严重程度,定义有功环流严重度指标,在不同运行场景下计算该指标值,评估环流风险;以新英格兰39节点系统为例,验证所提方法的正确性和有效性。     

Participation of large-scale wind power generation in power system frequency regulation

The initiative participation of wind power generators in power system frequency regulation is an inevitable demand to ensure power system safe operation with large-scale wind power integration. However, it is principally difficult for conventional wind turbines to participate in power system frequency regulation. For this reason, solution to this problem is becoming a hot topic in the current studies. This paper systematically reviews the relevant research progresses in the control strategies and the capability assessment of using wind power generators in the power system frequency regulation, including the comparing among the emu- lating inertia control, the droop control, the rotor speed control, the pitch angle control and the coordinated control. Also, future research in this area is pointed out in the paper.     

直驱型风力发电系统MPPT研究

基于中小功率风力发电系统中占空比扰动法实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)时,在最大功率点附近由于占空比不稳定而导致输出功率出现振荡的现象,提出了改进方法,即在最大功率点附近扰动时采用一种新的变步长方法,不断减小占空比扰动步长,直至稳定于最大功率点.利用Matlab/Simulink软件对系统进行仿真,结果验证了该方法的可行性以及该控制系统良好的快速性和稳定性.     

基于干扰观测器的含风电互联电网频率稳定控制

为解决含风电互联电网中风功率预测与实际风功率之间存在的风功率偏差,以及负荷突增所造成的电网负荷频率波动的问题,研究并比较了现有解决方案,提出了一种干扰观测器与反馈控制器复合控制算法.该算法将风功率偏差以及负荷突增等视为集总干扰,设计干扰观测器估计集总干扰,并通过反馈控制器的设计抵消集总干扰的影响,并基于分离原理与线性矩...     

直驱永磁风力发电机组MPPT综述

风力发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪(MPPT),主要介绍了几种常见的风力发电系统MPPT控制方法,包括叶尖速比法、功率信号反馈法、爬山搜索法以及模糊智能控制,分析了各自的优缺点,并指出了MPPT方法的发展趋势.     

含风电场的电力系统环保经济调度研究

在节能减排的电力市场环境下,清洁能源发电因其发电成本较低,环境污染小,而具有日益重要的地位。本文研究风电接入系统后的电力系统动态经济调度,建立了含风电场的环保经济调度数学模型,提出以系统总发电成本最低为目标函数,并考虑常规火电机组和风电场的各种约束条件。根据某地区的实际负荷数据,利用搜索能力强、寻优速度快的粒子群优化算法进行仿真验证,结果表明数学模型与优化算法的正确性与有效性。最后,应用相对熵均衡性理论,对优化调度的决策结果进行评价与选择。     

基于PQ曲线的风电并网系统电压稳定性评估

提出一种基于负荷节点PQ曲线的风电并网系统电压稳定性能的评估方法,并且考虑不同负荷特性及风力发电机输出功率特性对电压稳定性的影响.首先,用电力系统仿真软件得到各节点的功率信息,然后依照节点的特性构造出风力发电机不同运行状态下的节点PQ曲线图.计算出节点功率运行点到PQ边界曲线的几何距离及其相对应的概率,由此构造出一种基于PQ曲线的风电并网系统电压稳定性评估指标,并将该指标用于确定系统中的薄弱节点.最后以IEEE30系统数据为算例,应用基于PV曲线的裕度灵敏度法验证本文中所提方法的有效性.为电网的规划和运行部门在进行电力系统电压稳定性评估时提供一种新的途径.     

全桥全控型并网变流器在风力发电系统中的应用

直驱风力发电系统中,变流器是将发电机所发的电能输送至电网的设备,它是完成将发电机发出的变压变频的电能转换成恒压恒频的电能的装置,并能够实现对发电机输出的电流、功率因数等的快速调节,减少对电网的谐波污染。在对比分析了当前水平的全功率并网变流器主电路拓扑结构基础上,重点对永磁直驱风力发电的网侧变流器做了深入的分析,建立了两相旋转坐标系(d-q)下的数学模型。在同步旋转坐标系下,将输入功率因数改善到单位功因,降低了单位谐波含量。同时,在三相全桥全控型直流-交流变流器市电并网下,提出了交-直轴电流闭回路控制,使永磁式同步发电机向电网提供电能。利用Matlab/Simulink搭建系统模型。仿真表明设计的交-直轴电流闭回路控制,具有谐波含量低、响应速度快、风能利用率高、控制效果良好等特点,验证了理论研究的正确性。     

含风电场电网电能质量小波检测方法

研究了利用小波变换方法检测含风电场电网电能质量扰动的原理,并对谐波、电压波动及电磁暂态等电能质量扰动进行了MATLAB仿真．仿真结果表明,该方法能够实现对电能质量扰动快速又准确的检测,为研究含风电场电网中电能质量扰动的评估和治理提供了依据．     

基于物联网技术的小型风电智能管控系统研究

物联网智能风电管控系统是在风电微机控制系统的基础上,采用无线传感网、云计算、Zigbee网络协议、Tinyos操作系统等物联网技术进行二次开发的智能风电控制系统。本系统在风机上部署无线传感节点群与风机内部的各传感器进行对接,通过节点系统软件中的智能采集模块实时采集风机的运行环境与运行状态数据,利用FUT-STAR云计算物联网平台实现系统集成与数据通讯,通过手机或者PC机等终端实现风力发电系统运行状态的"实时、远程、智能"监管与控制,提高风电系统运行的安全可靠性。     

大型风力发电蓄电池储能电源系统应用

风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术,但是受其波动特性及间断特性影响,其应用范围受到了很大限制.在此,从风能储能角度分析了应用风电的可能途径及风能储能方式的技术现状,并对蓄电池储能方式进行了仿真研究.仿真结果验证了蓄电池储能方式的可行性.阐述了大型风力发电机蓄电池储能系统的应用前景.