新能源电力系统发电过程协调控制
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国家标准《电力系统网源协调技术要求》编制说明(一)工作简况1 任务来源截至2016 年底,我国已投产“六交七直”特高压输变电工程,新能源总装机超过2 亿千瓦,电网特性发生深刻变化,现有电网运行标准主要基于传统纯交流同步电网制定,难以全面支撑大容量直流和大规模新能源接入后特高压交直流混联大电网的安全稳定运行。
同时厂网分开后,部分电厂为片面追求经济效益而减弱了机组对电网的支撑能力,亟需加强对网源协调的技术监督。
2018年,中国电力科学研究院有限公司向中国电力企业联合会申请编制《电力系统网源协调技术要求》;同年,该标准申请获得立项,标准计划号为20184612 -T-524。
2 主要工作过程2017年12月,全国电网运行与控制标准化技术委员会秘书召开起草组工作汇报会,确定制定《电力系统网源协调技术要求》,并成立编制工作组。
(1). 项目计划下达前编写组成员开展了核电机组与新能源机组调频性能的调研,并在西北地区开展了新能源机组参与一次调频可行性研究。
(2). 2018年1月-3月,在国家电网公司3楼会议室共召开了5次讨论会,参会人员主要包括电网公司调度人员、各电科院人员,通过这5次的讨论形成了标准大纲与编写分工。
(3). 2018年12月在广州召开第一次工作会议,进行标准合稿,参会人员为标准编写组部分成员,最终形成了标准初稿,并讨论后提出修改意见。
(4). 2019年3月,在北京召开了全体编写组成员参加的第二次工作会议,详细讨论了初稿内容,并进行现场修改了标准中第4部分内容,形成了征求意见稿。
3 主要参编单位国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、中国电力科学研究院有限公司、内蒙古电力(集团)有限责任公司、中国大唐集团公司、中国长江电力股份有限公司三峡水力发电厂、中国广核集团、国电科学技术研究院、浙江浙能技术研究院有限公司、华电电力科学研究院、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司。
4 工作组成员李明节、于钊、何凤军、王超、冷喜武、周剑、张剑云、周成、齐军、罗仁彩、李文锋、董存、李琰、伦涛、徐珂、程林、程松、吴跨宇、梅勇、邵广惠、曹路、陶向宇、党杰、刘建坤、戴承伟、迟永宁、袁其斌、宋瑞华、孙骁强、徐友平、张延鹏、朱立平、罗亚洲、常喜强、柯贤波、陈新琪、吴涛、王英林、陈刚、李莹、艾东平。
分布式能源系统的优化与协调为了逐步实现可持续发展和保护环境的目标,分布式能源系统的应用逐渐扩大。
然而,该系统仍然面临诸多挑战,例如多样性和复杂性的能源源,能源储存和传输方面的技术不足,以及能源安全和经济性的问题等等。
因此,优化和协调分布式能源系统的运营,是实现清洁能源转型和能源安全的必要途径。
一、分布式能源系统的定义分布式能源系统是一种基于多种新能源技术构建的能源系统,包括太阳能电池、微型涡轮机、风力涡轮机、地热和生物质能等新型能源发电技术。
这些分布式能源装置可以纳入未来能源系统网络上,从而形成一个自然的集成系统,更好地适应不断变化的电力负载和能源需求。
二、优化分布式能源系统的运营在分布式能源系统的运营过程中,面临着很多问题,如电网稳定性和安全性、可再生能源发电系统的扩建和规模、能源供需的均衡和精准、以及自然风险的风险控制等。
一种应对这些问题的方法是,借助人工智能、大数据和云计算技术,实现分布式能源系统的优化管理。
系统可以通过分析大量数据,得出相应的风险预测,进行快速调度,提高能源供给效率,减少系统出现断电或失效的风险,提高系统的安全性和稳定性。
三、协调分布式能源系统网络分布式能源系统网络是由分布式能源装置组成的,这些装置通常散布在大面积地区,并且数量众多。
这意味着,为了保证系统的高效和稳定,需要对系统的各个方面进行协同和协调。
首先,在装置之间,可以采用数据共享和协作的方式来实现机器学习,调整分布式能源系统中的装置的电力输出,提高系统的能源效率并减少能源浪费。
其次,在系统网络内部,可以通过建立分布式能源系统协调机制,协调各个装置之间的状态变化。
例如,为能源系统构建预测模型,预测能源产生、使用和储存方面的流量,以便在产量过剩或能源需求不足时进行重新分配或运送。
这将有助于提高系统的稳定性和安全性,更好地满足能源需求。
结论优化和协调分布式能源系统的运营,是保证系统稳定性、提高能源效率和使用可靠性的关键。
高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术及应用随着新能源在电力系统中的渗透率不断提高,新能源发电的波动性和不确定性给电力系统的动态稳定带来新的挑战。
因此,高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术及应用显得尤为重要。
本文将就这一领域进行深入探讨。
一、新能源电力系统动态稳定控制的重要性在新能源发电高渗透率的背景下,电力系统的动态稳定变得尤为重要。
动态稳定是指电力系统在运行过程中,对于随机扰动(如新能源发电的波动)能够保持稳定,不发生振荡或者失稳的能力。
由于新能源发电具有随机性和波动性,因此电力系统的动态稳定控制成为了一项关键技术。
二、高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术1.预测与调度技术:通过预测新能源发电的波动性和不确定性,以及负荷的变化,可以制定合理的调度策略,确保电力系统的动态稳定。
这需要用到先进的预测技术和优化算法。
2.储能技术:通过在电力系统中引入储能设备(如电池、超级电容等),可以有效地平抑新能源发电的波动,提高电力系统的稳定性。
3.柔性交流输电技术:通过引入柔性交流输电设备(如SVG、TCSC等),可以实现对电力系统有功和无功的快速调节,进一步增强电力系统的稳定性。
4.优化控制技术:通过优化控制算法,实现对电力系统内各个组成部分的协调控制,以最小的代价实现电力系统的动态稳定。
三、高渗透率新能源电力系统动态稳定控制技术的应用1.在风力发电中的应用:风力发电是新能源发电的重要方式之一,但其发电量受风速的影响具有很大的不确定性。
动态稳定控制技术可以有效地平抑风力发电的波动,提高电力系统的稳定性。
2.在光伏发电中的应用:光伏发电受光照条件的影响,也存在较大的不确定性。
动态稳定控制技术可以预测和控制光伏发电的输出功率,避免对电力系统造成过大冲击。
3.在大型并网新能源电站中的应用:随着新能源发电规模的扩大,大型并网新能源电站越来越多。
动态稳定控制技术可以确保这类电站的稳定运行,避免对电力系统造成过大的影响。
储能电源与电网调度协调控制系统摘要:我国大力发展新能源发电技术,储能系统作为新的电力工业的重要组成部分,在提高电网安全运行水平、改善经济效益等方面发挥着巨大的作用;本文对目前储能调度协调控制系统中的模型进行了简要的分析研究,提出了基于状态反馈控制算法的多目标优化调度方法。
关键词:储能电源;电网调度;协调控制系统1储能电源与电网调度协调系统在储能装置容量和温度变化范围内,为满足电网的安全运行,需要对其进行合理的配置和优化控制。
本章将介绍一种基于状态空间模型的协调控制系统,并建立系统的数学建模,从而实现了系统的调度问题。
(1)层次分析法。
层次分析法是用于解决复杂的系统描述性规划研究的有效工具之一。
它是将多目标决策问题转化为一个单准则、多个方案的综合体,通过分解各层的因素并给出各个指标的权重值,进而把若干个评价矩阵组合起来,形成一个多输入单变量的模糊网络。
在利用层次分析法对问题有了深刻的理解之后,该方法就成为本文所采用的算法中的重要内容。
(2)粒子群算法的应用及发展前景。
由于目前的电力工业技术还不成熟,其计算量大,因此如何利用以图软件与数值计算机的优势来完成多参数的求解也是本章的工作重点。
2储能电源与电网调度协调系统的运行方式为了提高储能电源与电网调度的协调控制效果,需要建立在一定的约束条件下,对系统的运行方式进行优化。
(1)协调控制要求在储能装置容量和规模一定的情况下,对系统的能量管理和负载平衡的要求也相应提高。
在满足系统的安全、稳定运行的前提下,对整个系统的综合分析,使其具有良好的灵活性,经济性,可靠性等。
(2)协调控制的目标在储能设备容量的约束条件下,对不同的工况,要采取不一样的调控方法。
当系统中的工频量大于最大限制值时,应采用集中调节;当系统中的低频量高于临界值时,应优先考虑分散调峰方式。
如果要使分布式电源与可再生能源充分发挥其优势,就要减少负荷的波动范围,以实现二者之间的协调运作。
所以需要建立一个可以根据需求变化而自动调整的调度控制器。
660MW火电机组深度调峰协调控制优化及应用摘要:电源侧储能技术则可以实现能源整合,提高能源系统调峰能力,但目前火电机组储热技术多为汽机侧民用供暖蓄热,如热水罐、低温相变储热等,储能规模有限,非供暖期不能发挥调峰作用,也无法提供稳定的高温工业用蒸汽。
电化学储能则存在安全性、寿命周期等方面的问题。
关键词:660MW火电机组;深度调峰;协调控制;应用1机组深度调峰中锅炉可能出现的问题(1)锅炉燃烧不稳定性增大。
与常规负荷相比,低负荷时由于投入煤量少,燃烧稳定性下降,煤种、风量、磨煤机出力等方面微小的变化都可能偏离燃烧正常状况,严重时造成灭火。
(2)锅炉水冷壁超温运行。
与常规负荷相比,低负荷时锅炉空气动力场发生改变,燃烧容易发生偏斜,锅炉全为下层磨运行,火焰中心下移,水冷壁容易超温运行。
(3)脱硝入口温度低。
随着负荷降低,烟气量减少,烟气温度下降,导致脱硝入口温度降低。
当脱硝入口温度低于300℃时,脱硝系统无法正常发挥作用。
(4)存在水煤比失调、尾部烟道再燃烧、低温腐蚀等风险。
2660MW火电机组深度调峰协调控制优化2.1大型储热装置在技术工程中的应用将储热设备与供热发电机组并联,在余热回收足以供热时进行储存;当汽轮发电机中的抽汽不能满足客户的需要时,可以将其释放以储存热量,以满足加热要求。
基于基本理论,从技术上实现火电厂的全耦合是必要的。
电厂的关键是选择蓄热水箱作为蓄热设备。
利用自然加压水蓄热来更新和转换系统电站的协调能力,从而提高发电机组的深度调峰水平。
在工业生产加热和火电厂发电机组调峰水平上,设计了一套熔盐储热系统软件。
当柴油发电机负荷相对较高且加热水平有利时,蓄热系统软件使用再热蒸汽加热熔盐进行蓄热。
当柴油发电机负荷过低,无法保证主要加热参数时,蓄热系统软件进行放热反应,以取代汽轮发电机的抽汽和加热,并完成系统软件与热电厂的耦合。
可再生能源供热主要包括地热能供热、生物能供热、太阳能热利用等。
在欧洲,太阳能区域供热发展迅速。
新能源电力系统优化控制方法及关键技术摘要:资源问题、环保问题成为当今社会关心的焦点,积极开发新能源成为未来发展趋势,而以风能为代表的新能源,由于它的不确定性可能会对电网造成巨大冲击。
新能源电力系统控制技术,必须充分利用电力系统的自身特性,以保证动力系统在安全性条件较差的情况下,实现新能源电力系统的安全以及平稳的工作。
同时对于进行新能源电力系统运营过程的优化设计与管理,还必须建设起完备的技术管理体系,使动力系统朝着自动化、可操控性、智能化的方向发展。
关键字:新能源;电力系统;关键技术;优化控制引言新能源对接入电力多目标优化调整起到了不容小觀的效果,能够先整合能量结构后再运用,使各种常规能量的调峰能力到达最高,并利用各种先进手段的使用有效地调控风电场,进一步扩大了跨区域发电交易规模,从而达到降低了用电成本并达成了绿色环保和可持续发展的目的。
一、新能源电力系统发展现状新能源电力相比于传统的常规电力能源,拥有资源利用量大、布局广、新环境保护、可持续经济发展等优点,不过对开发方面的科技需求也相当高。
目前,在新能源电力系统中着重蓬勃发展的项目有风电、太阳光、核电、地能量、风水能等。
但由于新能源电力的蓬勃发展时期还比较短,在发电储存、稳定等方面,都还需进一步的科技保障,而且要有巨大的资金投入,不过随着新型能源技术的迅速蓬勃发展,新能量发电成本也将会逐渐下降,和传统资源电力系统比较的,优点将会逐渐凸现出来。
但新能源动力系统蓬勃发展中还是存在薄弱环节,科技保障水平和管理体制也亟待进一步提高。
目前,中国太阳能、核电等新兴能源研发的技术与国内外水平仍然存在着一定差距,外国的科技垄断也导致中国需要自身开展科技研究,而且由于技术研究还需要巨大的资金投入,因此前期开发新能源技术电力的花费将大大超过我国的能源供给。
另外,科技自主开发还需资金、人员、仪器等,虽然上述情况在目前的中国已经发生了较大改变,但技术研究水平与市场迫切要求之间仍然具有一定差距。
新能源发电对电力系统稳定性的影响研究随着能源需求的增长和环境问题的日益严重,新能源逐渐成为了发展能源事业的热门选择。
虽然新能源的开发利用对环境友好,但是它也带来了一系列的挑战,其中之一就是对电力系统稳定性的影响。
本文将探讨新能源发电对电力系统稳定性的影响,并提出相应的解决方案。
一、新能源发电对电力系统频率稳定性的影响1.1 能源特性不稳定性带来的挑战新能源发电的特性和传统能源发电方式存在明显的差异。
传统能源如燃煤发电和核能发电具有稳定的输出功率,而可再生能源如风能和太阳能则受天气等环境因素的影响,输出功率不稳定。
这种不稳定性给电力系统带来了频率稳定性方面的挑战。
1.2 高比例新能源发电对频率稳定性的影响随着新能源发电容量的增加,电力系统中新能源发电占比也逐渐提高。
如果新能源发电占比过高,系统的频率稳定性将会受到较大影响。
当系统负荷发生突变时,新能源发电的不稳定性会加剧频率波动,严重时可能导致系统崩溃。
二、新能源发电对电力系统电压稳定性的影响2.1 电流波动对电压稳定性的影响新能源发电的波动性会引起电力系统中电流的波动,进而影响系统的电压稳定性。
新能源发电的间歇性和不稳定性使得系统中的电流波动增大,进而造成电力系统中电压波动较大,可能导致电气设备损坏。
2.2 电压预测技术的应用为了解决新能源发电对电压稳定性的影响,可以运用电压预测技术来对系统中电压进行预测。
通过对新能源发电的波动性进行建模和分析,可以提前预测系统中电压的变化趋势,为系统运行和调度提供准确的参考。
三、新能源发电对电力系统暂态稳定性的影响3.1 弱电网暂态稳定性的问题在弱电网中,新能源发电的不稳定性会对电力系统的暂态稳定性产生较大影响。
当系统中的传统能源发电能力不足时,新能源发电的突然增加会导致系统暂态过程中的电压和频率波动加大,进而影响系统的暂态稳定性。
3.2 控制策略的优化为了解决新能源发电对电力系统暂态稳定性的影响,可以通过优化控制策略来提高系统的暂态稳定性。
风光柴储孤立微电网系统协调运行控制策略设计一、本文概述随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的提出,微电网作为一种集成多种分布式电源和负荷的电力系统,受到了广泛关注。
其中,风光柴储孤立微电网系统,凭借其独立运行、自给自足的特性,在偏远地区、海岛等无常规电网覆盖的地方具有广泛的应用前景。
然而,风光柴储微电网中由于各类分布式电源的间歇性和不确定性,使得系统的稳定运行面临诸多挑战。
因此,研究风光柴储孤立微电网系统的协调运行控制策略,对于提高系统的供电可靠性、优化能源利用效率和促进可再生能源的发展具有重要意义。
本文旨在探讨风光柴储孤立微电网系统的协调运行控制策略设计。
文章将介绍风光柴储微电网的基本结构和特点,分析系统面临的主要问题和挑战。
接着,将深入研究适用于该系统的协调运行控制策略,包括功率平衡控制、能量管理优化、故障检测和恢复等方面的内容。
在此基础上,文章将提出一种基于多代理系统的协调运行控制策略,通过仿真实验验证其有效性和优越性。
文章将总结研究成果,并展望风光柴储孤立微电网系统未来的发展方向和应用前景。
通过本文的研究,旨在为风光柴储孤立微电网系统的稳定运行提供理论支持和实践指导,推动可再生能源在微电网领域的应用和发展。
二、风光柴储孤立微电网系统分析孤立微电网系统,作为一种集成了风力发电、光伏发电、柴油发电以及储能设备等多种能源形式的电力系统,具有自主供电、独立运行和高度可控等特点。
这种系统能够在主电网无法覆盖或供电不稳定的地区提供稳定、可靠的电力供应,对提升能源利用效率、优化能源结构、保护生态环境具有重要意义。
风光柴储孤立微电网系统中的风力发电和光伏发电部分,依赖自然环境条件,具有间歇性和随机性。
风力发电受风速变化影响,光伏发电则受光照强度和时间影响。
因此,这两部分电源的输出功率具有较大的波动性和不确定性。
为了平抑这种波动性,需要引入储能设备,如蓄电池、超级电容等,来存储多余电能,并在风力或光照不足时释放电能,以维持电网的稳定运行。