确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法 (1)

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风力发电场电力系统优化设计与性能分析

风力发电场电力系统优化设计与性能分析

风力发电场电力系统优化设计与性能分析随着对可再生能源的需求不断增长,风力发电逐渐成为一种重要的清洁能源来源。

风力发电场的电力系统是实现风能转化为电能的关键部分,其优化设计和性能分析对于提高发电效率和经济性至关重要。

本文将从风力发电场电力系统的优化设计和性能分析两个方面展开讨论,并提出一些建议和方法。

一、风力发电场电力系统的优化设计1. 风机选择和布局风机是风力发电场的核心装置,其选择和布局对系统的性能有很大影响。

在选择风机时,需要考虑其额定功率、切入风速、切出风速等参数,并结合区域的风能资源特点进行综合评估。

在布局上,可以借助风能资源评估和数值模拟工具,在不同地形和风电场规模条件下进行最优布局设计。

2. 电网连接风力发电场需要将产生的电能接入电网,因此电网连接也是电力系统优化设计的重要环节。

考虑到风力发电的不稳定性和间歇性,合理的电网连接方案可以提高系统的可靠性和稳定性。

同时,应注重电网连接的经济性,尽可能降低成本。

3. 输电线路设计输电线路是将风力发电场产生的电能输送到用电地点的关键环节。

在输电线路设计中,需要考虑线路的传输损耗、电压降、线路容量等因素。

合理的输电线路设计可以减少能耗和成本,提高系统的可靠性和稳定性。

二、风力发电场电力系统的性能分析1. 性能指标和方法风力发电场的性能分析需要考虑多个指标,如发电量、发电效率、可利用率等。

同时,还需要采用合适的性能分析方法,如经济性分析、环境影响评价、可靠性分析等。

通过对这些指标和方法的综合分析,可以全面评估系统的性能优劣。

2. 系统运行监测与优化风力发电场的运行监测是评估系统性能的重要手段。

通过实时监测风机的运行状态、风速变化等参数,可以及时发现问题并采取措施进行优化。

在优化过程中,可以结合风能预测技术,提前调整风机运行策略,以提高发电效率。

3. 可再生能源混合系统分析在实际应用中,风力发电场往往与其他可再生能源系统相结合,如太阳能光伏发电、水力发电等。

风电场中的智能电力系统调度与优化决策

风电场中的智能电力系统调度与优化决策

风电场中的智能电力系统调度与优化决策随着全球对可再生能源的需求不断增加,风能作为一种重要的清洁能源在能源领域扮演着越来越重要的角色。

风电场作为将风能转化为电能的关键设施,其高效的运营和管理对整个电力系统的稳定性和可靠性至关重要。

在风电场中,智能电力系统调度和优化决策的实施,成为提高风电场效率和降低能源消耗的关键因素。

一、智能电力系统调度智能电力系统调度是指通过自动化和智能化技术来优化风电场的发电、储能和输电等功能的调度安排。

其目标是实现风电场的稳定运行,同时最大限度地利用风能。

1. 发电调度:智能电力系统调度可以根据风场的具体情况,实时调整风机的发电功率。

利用风速和发电功率之间的关系,调整风机的转速和叶片角度,以最大限度地利用风能,并保持风机的安全运行。

2. 储能调度:风电场通常配备储能装置,如电池组或储水设施。

智能电力系统调度可以根据电网需求和电池组状态,合理调配储能设备的充放电策略,以实现电力的平衡和稳定供应。

3. 输电调度:智能电力系统调度还可以优化输电网络的布局和传输方案,以确保风电场的电力能够高效地传输到电网中。

通过对输电线路和变电站的优化配置,可以减少能源传输的损耗和耗费。

二、优化决策优化决策是指通过数学建模和优化算法,对风电场运行和管理的决策进行优化,以提高效率和经济性。

1. 发电优化:优化决策可以通过建立风速和发电功率的数学模型,预测未来的风速变化趋势,并相应地调整风机发电功率。

这有助于提高风电场的发电效率和利用率,减少对备用发电机组的依赖。

2. 储能优化:通过建立电池组的充放电模型,优化决策可以确定最佳的储能策略,使风电场在电网需求高峰时段供电,而在需求低谷时段进行储能。

这样可以充分利用风能,减少对传统电源的依赖。

3. 输电优化:优化决策可以通过建立输电线路和变电站的优化模型,确定最佳的电网布局和传输方案。

通过优化电力传输路径和输电设备的配置,可以减少能量传输的损耗和成本。

三、智能电力系统调度与优化决策的挑战虽然智能电力系统调度和优化决策在提高风电场效率和降低能源消耗方面具有巨大潜力,但也面临一些挑战。

风电场并网性能测试中的多目标优化技术

风电场并网性能测试中的多目标优化技术

风电场并网性能测试中的多目标优化技术风电场的并网性能测试是确保其安全、高效地接入电网运行的关键环节之一。

在这一过程中,多目标优化技术发挥着重要作用,旨在最大程度地提高风电场的运行效率、降低成本,并兼顾电网安全稳定运行等多重目标。

本文将探讨风电场并网性能测试中的多目标优化技术及其应用。

1. 概述风电场并网性能测试旨在验证其满足电网接入要求,包括功率响应、无功支撑等方面。

多目标优化技术在此过程中通过综合考虑多个指标,如风机输出功率、电网频率响应等,寻求最佳的运行策略,以提高风电场的整体性能。

2. 多目标优化方法(1) 基于遗传算法的优化方法:遗传算法作为一种仿生算法,模拟了自然界中的进化过程,通过不断迭代进化产生出适应环境的解。

在风电场并网性能测试中,可利用遗传算法优化风机的控制参数,如桨距角、转速等,以最大化风机输出功率的同时保证电网安全运行。

(2) 多目标粒子群优化方法:粒子群优化算法是一种基于群体智能的优化方法,模拟了鸟群觅食的行为。

在风电场并网性能测试中,可以利用多目标粒子群优化算法综合考虑风机的多个性能指标,如功率曲线平滑度、无功支撑能力等,实现多目标优化控制。

(3) 混合优化方法:将不同优化算法进行混合,充分利用各自优点,以提高优化效果。

例如,将遗传算法与粒子群优化算法相结合,在全局搜索和局部搜索之间实现平衡,进一步提高风电场并网性能的优化效果。

3. 应用案例某风电场采用多目标优化技术进行并网性能测试,取得了显著的成效。

通过优化风机控制参数,实现了风机输出功率的最大化,并在电网频率波动时能够及时调整输出功率,为电网提供稳定的支撑。

同时,风电场在无功支撑方面也取得了良好效果,有效提高了电网的无功电力质量。

4. 结论多目标优化技术在风电场并网性能测试中具有重要意义,能够有效提高风电场的运行效率、降低成本,同时兼顾电网安全稳定运行等多重目标。

随着优化算法的不断发展和完善,相信多目标优化技术将在风电场并网领域发挥越来越重要的作用。

风电场容量优化配置研究

风电场容量优化配置研究

风电场容量优化配置研究随着全球对可再生能源需求的不断增加,风能发电作为其中一种重要的清洁能源正受到广泛关注。

风电场的容量优化配置研究便是针对如何更好地利用风能资源,实现风电场的最佳配置和运营。

在进行风电场容量优化配置研究时,首先要考虑的是风能资源的评估和预测。

风能资源的评估可以通过建立气象测风塔和风动力学模型的方法来实现。

利用风能资源的评估和预测结果,可以得到不同风速下的风能利用曲线,从而推断出适合不同风电机组的容量配置。

其次,针对风电场的容量优化配置,需要考虑多个因素的综合影响。

首先是地理条件,包括地形、气候、地貌等,这些因素都会对风能资源的分布和利用产生影响。

在不同地理条件下,可以通过优化风电机组的布局和密度,实现对风能资源的最佳配置。

其次是电力系统的需求和容量。

风电场的容量配置应该考虑到电力系统的需求,以便在供电方面取得平衡。

此外,还需要考虑电力系统的传输和配电能力,以免超过电网的承载能力。

另外,还需考虑风电场的经济性和可行性。

在最佳容量配置中,需要考虑投资成本、电力收益、运维成本等因素,以实现风电场的经济效益。

风电场容量优化配置研究中,还需要考虑风电场的运行和维护。

风电机组的容量配置应尽量满足电力需求,但也需要考虑稳定性和可靠性。

风电场的配电网应具备可靠性和灵活性,以适应不同负载需求的变化。

同时,为了提高风电场的运行效率和延长设备寿命,还需要合理安排维护周期和维护方式。

为了实现风电场容量优化配置,研究人员可以采用多种方法和技术。

其中之一是基于模型的优化方法。

这种方法通过建立数学模型和优化算法,寻找最佳容量配置方案。

另外,还可以采用仿真和模拟技术,通过模拟不同场景下的风电场运行情况,评估不同容量配置方案的效果。

此外,还可以借助数据分析和机器学习技术,对大量历史数据进行挖掘和分析,以预测未来风能资源的变化趋势,为容量配置提供参考。

总结起来,风电场容量优化配置研究是为了更好地利用风能资源,实现风电场的最佳配置和运营。

电力系统中的风电场功率预测与优化调度

电力系统中的风电场功率预测与优化调度

电力系统中的风电场功率预测与优化调度随着可再生能源需求的增加,风电场在电力系统中的地位日益重要。

然而,风电场的功率波动性和不确定性给电力系统的运行带来了挑战。

为了保证电力系统的稳定运行和经济性,需要对风电场的功率进行准确预测和优化调度。

风电场功率预测是指通过使用气象数据、历史功率数据和机器学习算法等手段,对未来一段时间内风电场的输出功率进行预测。

准确的功率预测可以为电力系统的调度和运行提供重要参考,同时也有助于优化电力系统的调度策略。

首先,风电场功率预测需要收集和分析大量的气象数据。

风力是驱动风电场发电的主要因素,而风力的强弱和变化将直接影响到风电场的功率输出。

因此,收集包括风速、风向、气温等气象数据非常重要。

同时,还需要合理利用历史功率数据,通过建立时间序列模型或者机器学习模型来预测未来的功率输出。

这些模型可以通过大数据分析和机器学习算法进行训练和优化,以提高预测的准确性。

其次,对预测出的风电场功率进行优化调度,可以在一定程度上降低风电场的波动性对电力系统的影响,并提高电力系统的经济性。

优化调度可以通过控制风电场的出力,配合其他电源进行协调,以达到平衡电力系统供需的目标。

例如,可以根据预测的功率信息,合理安排其他电源的发电计划,减少对风电场功率波动的依赖。

此外,还可以通过与电网的负荷需求进行协调,根据电力系统的负荷曲线,合理分配风电场的出力,以达到最优的供电效果。

在实际操作中,为准确预测风电场的功率并进行优化调度,我们需要考虑以下几个因素:首先,需要建立准确的数学模型。

数学模型是预测和优化调度的基础,它需要包括风力、风电场的特性、电力系统的运行情况等多个变量。

通过对这些变量进行建模和分析,可以得到准确的预测和优化结果。

其次,需要合理选择预测和优化方法。

目前,常用的预测方法包括时间序列模型、人工神经网络、支持向量机等,每种方法有其适用的场景和优缺点。

同时,根据电力系统的特点和需求,选择合适的优化方法也是关键。

风电场布局与发电功率最优化算法

风电场布局与发电功率最优化算法

风电场布局与发电功率最优化算法提升全球能源供应的可持续性已经成为全球关注的焦点。

作为一种清洁、可再生的能源,风能因其广泛分布和潜在的巨大发展潜力而备受关注。

为了充分利用风能资源,风电场布局和功率优化算法被广泛研究和应用。

本文将重点探讨风电场布局和发电功率最优化算法的相关内容。

首先,风电场布局是指根据地理、气象和环境因素选择合适的位置来安排风力发电机组的摆放方式。

风电场布局的合理性直接影响着风能的开发利用效率。

在风电场布局中,一些关键因素需要被考虑,包括风能资源的分布情况、地形地貌、传输线路的布置以及环境保护等。

其中,风能资源的分布情况是最重要的考虑因素之一。

通常情况下,风能资源越丰富,风电场的规模越大。

此外,地形地貌也对风场的布局起着重要的影响。

对于山区地形,风场的布局需要更加慎重,以避免地形对风能的削弱。

最后,考虑到电力输送的便捷性和经济性,传输线路的布置也需要充分考虑。

其次,发电功率最优化算法是为了实现风电场的最大功率输出而进行的优化研究。

发电功率最优化算法的核心目标是在满足一定的约束条件下,通过调整风电场中风力发电机组的参数和输出,实现风电场的最优化运行。

通常来说,发电功率最优化算法可以分为两个层面的优化问题:风电机组的功率输出优化和整个风电场的传输线路中的功率优化。

在风电机组的功率输出优化中,我们可以通过调整风机叶片的控制角度和转速等参数来提升风机的发电效率。

此外,还可以通过利用先进的控制算法,例如模糊控制、PID控制等,来实现对风电机组的精确控制。

通过这些优化手段,风电机组的发电功率可以得到最大化。

在整个风电场的传输线路中的功率优化方面,需要综合考虑风机之间的互动影响、电力输送的损耗以及电网的安全稳定性。

一种常用的优化方法是基于光学和分类算法的智能优化算法,例如遗传算法、粒子群算法等。

这些算法能够通过对多个参数进行全局搜索,找到一个局部最优解,从而实现整个风电场的功率最优化。

除了上述的风电场布局和发电功率最优化算法,还有其他一些相关的研究领域值得关注。

风电场的运营数据分析与优化方案

风电场的运营数据分析与优化方案

风电场的运营数据分析与优化方案随着对可再生能源的需求不断增加,风能成为了新兴的清洁能源之一。

在众多风能利用技术中,风电场是目前应用最广泛的一种。

然而,风电场的运营和维护过程中面临着许多挑战,如风资源不稳定、设备故障和优化运营等。

本文将通过对风电场的运营数据分析,提出优化方案以提高其能源利用率和经济效益。

首先,对风电场的运营数据进行分析是优化的基础。

风电场每天产生大量的运营数据,如风速、发电量、机组运行状态等。

通过对这些数据进行统计和分析,可以获得风电场的运行状况和各项关键指标。

例如,风速数据可以用于预测发电量,机组运行状态数据可以用于故障预警和智能维护。

运营数据分析可以帮助我们发现风电场存在的问题和潜在的改进空间,为制定优化方案提供依据。

其次,针对风电场的问题和潜在改进空间,我们可以提出一些优化方案。

首先,对于风资源不稳定的问题,可以通过建立风速预测模型来提前预测未来的风能供应,从而更好地调度风电场的发电量。

其次,对于设备故障的问题,可以利用机器学习技术和大数据分析方法,建立故障预警系统,及时发现并处理设备故障,减少停机损失。

此外,对于风电场的优化运营问题,可以通过建立智能运维系统,实现机组运行状态的实时监测和远程调度,最大限度地提高风电场的发电效率。

此外,风电场的运营数据还可以用于制定合理的维护方案。

通过对风电场的历史运营数据进行分析,可以识别设备的磨损和劣化情况,并提前制定维护计划。

根据设备的实际状况和维护需求,确定维护的时间和方式,从而最大程度地减少设备故障和停机时间,提高风电场的可靠性和稳定性。

另外,考虑到风电场通常由多个机组组成,机组之间存在协同关系。

因此,在优化风电场运营过程中,还可以考虑机组间的协同运行。

通过建立机组间的数据交互和通信系统,实现机组之间的信息共享和相互配合,提高整个风电场的运行效率和发电量。

例如,当某个机组发生故障时,可以及时通知其他机组进行功率调整,以保障整个风电场的稳定运行。

确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法

确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法

确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,风电作为一种清洁、可再生的能源形式,在全球范围内得到了广泛的关注和应用。

风电场群的功率汇聚和外送输电是风电能源开发中的重要环节,其输电容量的确定直接关系到风电能源的利用效率和电网运行的稳定性。

本文旨在研究并提出一种基于静态综合优化的方法,以确定风电场群功率汇聚外送输电容量的最佳配置。

本文首先分析了风电场群功率汇聚外送输电的特点和现状,指出了现有方法中存在的问题和不足。

本文提出了一种基于静态综合优化的方法,该方法综合考虑了风电场群的运行特性、电网的输电能力、风电的预测误差以及经济成本等多个因素,通过构建优化模型,求解得到风电场群功率汇聚外送输电容量的最优解。

本文的研究方法包括理论分析和实证研究。

在理论分析方面,本文建立了风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化模型,并详细阐述了模型的构建过程、求解方法以及参数的选取原则。

在实证研究方面,本文以某风电基地为例,利用提出的优化方法对其输电容量进行了计算和分析,验证了方法的有效性和实用性。

本文的研究成果对于风电场群功率汇聚外送输电容量的确定具有重要的指导意义。

通过应用本文提出的静态综合优化方法,可以更加准确地确定风电场群的输电容量,提高风电能源的利用效率和电网运行的稳定性,为风电产业的可持续发展提供有力支持。

本文的研究方法和成果也可以为其他类型的可再生能源输电容量的确定提供参考和借鉴。

二、风电场群功率汇聚外送输电系统概述风电场群功率汇聚外送输电系统是一种复杂且庞大的能源传输网络,它涉及多个风电场的联合运行和电能的高效汇集,再通过输电线路将电能远距离传输至负荷中心。

这一系统的主要构成包括风电场、汇集站、升压变电站以及外送输电线路等关键部分。

风电场作为系统的起点,通过风电机组将风能转化为电能。

这些风电场可能分布在广阔的地域范围内,因此需要经过汇集站进行电能的集中和初步处理。

风电场电力系统优化与运行管理

风电场电力系统优化与运行管理

风电场电力系统优化与运行管理随着全球清洁能源需求的增加,风电场作为一种无污染、可再生的能源形式,在电力行业中扮演着日益重要的角色。

然而,风电场电力系统的优化与运行管理是确保风能最大化利用和风电场稳定运行的关键因素。

本文将重点讨论风电场电力系统的优化和运行管理的重要性,以及一些常见的优化技术和管理方法。

首先,风电场电力系统的优化是确保风力资源最大化利用的关键。

风能的利用效率受多种因素影响,包括风速、气候条件、风机性能等。

通过对风电场位置和布局的优化,可以最大程度地利用风能资源,提高发电效率。

此外,风电场的电力系统还受到电网负荷和电力需求的影响。

通过对电力系统进行优化,可以实现电力供应的平衡,避免电力故障和黑out等问题。

其次,风电场电力系统的运行管理也是确保风电场稳定运行的重要环节。

风电场的运行管理包括风机的运维和故障处理,电力系统的监控和管理,以及对电力负荷和电网的调控等。

通过完善的运行管理,可以及时发现和解决电力系统的问题,保证风电场的安全运行。

同时,良好的运行管理也有助于提高风电场的发电效率,减少维护成本,延长设备寿命。

为了实现风电场电力系统的优化与运行管理,有一些常见的技术和方法可以应用于实践。

首先,通过风资源评估和风机选址研究,可以确定最佳的风电场布局和位置,以最大化利用风能资源。

其次,风机的性能监测和维护是保证风电场稳定运行的关键。

定期检查风机的运行状态,及时发现和解决问题,是减少故障和停机时间的重要手段。

此外,电力系统的监控和管理也是优化运行管理的关键。

通过实时监测电力系统的运行状况,可以及时调整发电量和电力负荷,以保持电力供应的平衡。

此外,风电场电力系统的优化与运行管理还需要注重安全和环保。

风电场的安全管理包括防雷、防火和防污染等措施,以保障设备和人员的安全。

同时,风电场还需要遵守环保法规,减少噪音和对周围环境的影响,保护生态环境的可持续性。

总结起来,风电场电力系统的优化与运行管理对于确保风能最大化利用和风电场稳定运行至关重要。

电力系统中风电场调度与优化方法研究

电力系统中风电场调度与优化方法研究

电力系统中风电场调度与优化方法研究风力是一种可再生的能源,风电场在电力系统中扮演着越来越重要的角色。

为了实现风力发电的最大化利用和优化电力系统的运行,风电场调度和优化方法的研究变得至关重要。

本文将探讨电力系统中风电场调度与优化方法的研究,并提出一些有效的方法和技术。

首先,风电场的调度和优化方法是为了实现电力系统的稳定运行和风力发电的最大化利用。

调度方法主要涉及到对风电场的发电量进行合理安排,以满足电力系统的负荷需求和系统的稳定性要求。

优化方法则是通过对风电场的运行参数进行优化调整,以提高风力发电的效率和可靠性。

一种常见的风电场调度方法是基于天气预测的调度策略。

天气预测可以提供风速和风向等关键参数,根据这些参数可以预测未来一段时间内的风力发电情况。

在天气预测的基础上,风电场可以合理调整发电机组的出力,以满足电力系统的负荷需求。

通过优化调度策略,可以避免因风速突变等因素导致的电力系统不稳定问题,并最大限度地利用风力发电资源。

除了天气预测,风电场调度还可以结合其他的优化方法进行。

例如,可以利用数学模型和优化算法对风电场的出力进行优化调整。

这些模型和算法可以考虑到风速、风向、发电机组特性、电力系统负荷等因素,通过对这些因素进行动态优化,可以实现风力发电的最大化利用。

此外,风电场调度还可以考虑到电力系统运行的各种约束条件。

例如,考虑电力系统的短路容量、电压稳定性等因素,通过调整风电场的出力,可以实现对这些约束条件的满足。

通过合理的调度策略,可以避免因风力发电波动导致的电压过高或过低等问题,保证电力系统的稳定运行。

除了风电场调度,风力发电的优化方法也是研究的重点之一。

优化方法可以针对风电场的各种运行参数进行调整,以提高风力发电的效率和可靠性。

例如,可以通过优化发电机组的布置方案,使得风力发电的损失率最小化。

此外,还可以优化风电场的运行策略,例如响应电网调度的需求,提高风电场的灵活性,从而实现对电力系统的支持。

风力发电场的容量站点选址与布局优化

风力发电场的容量站点选址与布局优化

风力发电场的容量站点选址与布局优化随着世界对清洁能源的需求不断增加,风力发电作为一种环保、可再生的能源形式,受到了广泛的关注和重视。

在建设风力发电场的过程中,合理选址与优化布局是确保发电效益和环境友好性的重要因素。

本文将就风力发电场的容量站点选址与布局优化进行探讨,并提供一些建议和方法。

首先,风力发电场的容量站点选址是确定风机的位置和数量的过程。

选址的目标是找到具有理想风能资源和适宜建设条件的地点。

考虑到风能资源的特点,一般会选择在山区、海岸或平原等地形条件较好的地方建设风力发电场。

此外,还需要综合考虑土地利用、土地所有权、环境影响、输电距离等因素。

在选址过程中,可以利用数字高程模型(DEM)和风资源测量数据等技术手段,通过对风能资源分析和评估,选择最佳的容量站点。

其次,风力发电场的布局优化是在选址基础上,设计风机的排列方式和间距,以最大程度地利用风能资源,提高发电效益。

布局优化的目标是尽可能增大风机的密度,减少空间利用率,提高整体发电能力。

在布局优化过程中,可以考虑以下几个因素。

首先,要考虑风能资源的空间分布特征。

风能资源的分布通常具有一定的空间特性,可能存在局部高风速区域和地形阻挡区域。

通过对风资源数据的分析,可以确定布局中的热点区域和冷点区域,从而合理安排风机的位置。

其次,要考虑风机之间的遮挡效应。

由于风机会对风场产生遮挡效应,导致风资源的变化和损耗。

因此,布局时需要合理设计风机的间距和排列方式,以减少遮挡效应对发电能力的影响。

可以采用优化算法和模拟计算方法,进行布局的优化和调整。

第三,要考虑变电站和输电线路的布局。

在风力发电场的布局中,变电站和输电线路是不可或缺的组成部分。

变电站将风机产生的电力转换为可输送的电能,输电线路将电能输送到用户。

因此,在布局优化过程中,需要同时考虑变电站和输电线路的位置和布置,以确保电能的有效输送和输电损耗的最小化。

最后,还需要考虑环境影响和社会接受度。

风力发电场的建设在一定程度上会对周围的环境和社会产生影响。

风电场电力系统的调度与优化

风电场电力系统的调度与优化

风电场电力系统的调度与优化风能作为一种重要的可再生能源,其发电成本低、无污染、无耗损等优点日益被人们所认识和重视,风电发电已成为可再生能源中占据重要地位的能源之一。

然而,风能的不稳定性和风力发电场布局的特殊性,给风电场电力系统调度和优化带来了一定挑战。

本文将围绕这一问题进行探讨。

一、风电场的电力系统以及调度风电场的电力系统主要由风轮机、桥变电站、交流电缆、集电线路、变电所等组成。

在风电场的运行过程中,系统调度可以通过运用现代信息技术来实现。

系统调度的目标是确保风电场稳定运行和发电优质。

一般情况下,调度的主要策略是优先考虑制导MWh和基础电量的平衡,并结合风力发电场天气预报和市场电价情况,确定发电计划。

二、风电场电力系统调度的影响因素风力发电受地形、气压、湍流等多种各异的因素的影响,以致发电有时候无法全面、质量稳定地实现。

(一)风电机组实际运行状态风电机组运行状态不同,其发电功率也不同。

在调度时,需要考虑风电机组的运行状态,以控制发电功率,达到平衡发电的目的。

(二)天气因素天气因素是风力发电的关键影响因素,因为风力发电主要受到风速的影响。

在调度中应遵循天气预报,合理安排发电计划,以避免出现不必要的损失。

(三)电力市场情况在市场经济这种电力销售模式下,电力市场对风电场发电计划制定产生了直接影响。

在调度时,需要考虑到电力市场的情况,以便更准确地制定计划。

三、风电场电力系统调度的优化方法(一)结合天气预报实现发电计划优化在风电场电力系统的调度中,天气预报是十分重要的信息资源。

如果利用天气预报信息,可以有效地优化发电计划。

在制定发电计划时,需要考虑到风速的波动和天气的变化,进行合理安排。

(二)优化电力系统调度中的资源在调度中,可以通过调整风电机组的运行状态,优化发电计划。

如果有效利用风电机组各项条件,如配合市场电价、平衡基础电量等,可以实现调度优化。

(三)通过智能化技术实现发电计划优化随着科技的不断进步,电力调度已经支持许多智能化技术,在发电计划优化中有很大的应用。

风电火电打捆送出时的输电容量优化方法

风电火电打捆送出时的输电容量优化方法

风电火电打捆送出时的输电容量优化方法发布时间:2023-02-07T02:38:57.815Z 来源:《中国电业与能源》2022年9月17期作者:吕强强[导读] 我国北方风能丰富、煤炭众多,为我国提供了丰富的风电和火电吕强强呼和浩特市托克托县电厂内蒙古自治区呼和浩特市 010000摘要:我国北方风能丰富、煤炭众多,为我国提供了丰富的风电和火电,然而当地消纳电量的能力较低,这就需要把多余的电力发送到城市集中的东南地区,风火打捆送电模式就成为一种理想输送模式。

随着国内外对于各类化石能源的消耗不断加剧及自然环境的恶化,减少对传统火电的依赖性是必然的趋势。

而风电、光伏等新能源发电形式具有无污染、资源丰富等优势。

本文主要对风电火电打捆送出时的输电容量优化方法进行论述,详情如下。

关键词:风电火电;打捆送出;输电容量;优化方法引言我国主要的风电大多分布在西北地区,同时光伏发电也大多处于光照资源丰富但消纳电能能力不足的西北地区,而我国的主要电能需求则在华中以及沿海经济发达地带。

所以,将电能外送便成为了解决新能源发电、用电不平衡问题的首选方法。

1虚拟同步机控制部分建模由于风电、光伏等新能源旋转备用容量小、与电网解耦运行等特点,过高的新能源占比会引起打捆外送系统送端的低惯量、低阻尼等问题,使得系统更易受故障或功率波动的影响,最终可能导致系统在大扰动下失稳。

而将虚拟同步机控制策略引入打捆系统送端风电、光伏机组的并网换流器中可以有效改善送端系统的低惯量及欠阻尼问题。

虚拟同步机策略(virtual synchronous generator, VSG)与打捆系统中的风电、光伏机组有效结合,是针对新能源高比例并网造成的送端惯量缺失问题的一种有效解决方式。

VSG技术将传统同步发电机机电暂态方程嵌入风电或光伏机组外送电力电子变换器控制策略中,使其模拟同步电机电磁与机械运动外特性。

为避免建模过于复杂同时兼顾实用性,以二阶同步电机模型为仿真建模目标。

风电场并网系统优化调度策略分析

风电场并网系统优化调度策略分析

风电场并网系统优化调度策略分析随着新能源产业的不断发展,风电产业得到了快速的发展,同时为了满足能源的需求和环保治理的要求,风电场集群化建设也得到了快速推进。

对于风电场并网系统优化调度的研究和分析具有非常重要的意义。

本文将从优化调度策略分析的角度探讨风电场并网系统的优化调度问题,并综合考虑系统可靠性、经济性和环保指标等方面,提出针对性的优化建议。

一、风电场并网系统的组成风电场并网系统主要由风机组、变流器、变压器、电缆、电缆桥架、交流配电设备等组成。

其中,风机组是风电场的核心设备,能够将风能转变成电能,同时,由于风力发电的不稳定性,变流器和变压器的作用就尤为重要,可有效调节电压、频率等参数。

而电缆、电缆桥架和配电设备则是实现风电场内电能的输送和分配,保证风电场运行的稳定性和安全性。

二、风电场并网系统的优化调度策略针对目前风电场并网系统普遍出现的运行效率低、电能损耗大的问题,本文提出以下优化调度策略。

1.电压规划优化风电场并网系统中,变流器和变压器是重要的设备,应该合理设置电压规划,避免电压稳定不佳等问题。

针对不同的容量比例,应该采用不同的电压规划方案。

对于大容量的风电场,需要设置较高的电压规划,尽量避免低电压运行,保证风电场的稳定性。

而对于小容量的风电场,则应该设置较低的电压规划,避免在过高电压条件下运行,以减少设备的损耗。

2.电流平衡优化在风电场并网系统的运行过程中,设备和电缆的电阻会导致电流的不平衡,从而影响系统的运行效率。

针对电流不平衡问题,应该采取针对性的优化策略,如采用相同直径的电缆,确保电缆长度差异不大,并且采用比较松散的布线方式,可有效解决电流不平衡问题。

3.温度控制优化由于变流器和变压器在工作过程中会产生一定的热量,因此需要进行温度的控制,预防设备过热所导致的故障和事故。

采用数模一体化的方法,能够实现在线监测和控制设备的温度,及时预警和处理问题,确保风电场并网系统平稳运行。

4.灵活调度优化在风电场并网系统的优化调度过程中,应该采取灵活的调度策略,随时对系统进行调整和优化,确保系统的稳定性和安全性。

风力发电场布局与优化

风力发电场布局与优化

风力发电场布局与优化风力发电是一种可再生能源,广泛应用于全球各地。

为了最大化利用风能,提高发电效率,风力发电场的布局和优化是至关重要的。

本文将探讨风力发电场布局与优化的相关内容。

一、风力资源评估在选择合适的风力发电场位置之前,首先需要进行风力资源评估。

通过搜集历史气象数据和现场测量数据,可以评估特定地点的风能潜力。

这包括平均风速、风向频率、季节变化等因素。

通过分析这些数据,可以确定最佳的风力发电场位置。

二、风力发电场布局在确定了最佳位置之后,下一步是确定风力发电场的布局。

风力发电场常采用排列状或网格状布局。

排列状布局是指将风力发电机组沿着风向依次排列。

这种布局可以最大限度地利用风能,但同时也存在风能损失的问题。

因为风机之间的相互作用会导致气流剪切和涡旋的发生,进而影响到风机的发电效率。

因此,在排列状布局中,间距的合理选择非常重要。

网格状布局是指将风力发电机组以固定距离网格的形式布置。

这种布局可以减少风机之间的相互作用,降低气流湍流程度,提高风机的发电效率。

但是,网格状布局需要更多的土地面积,投资成本也会相应增加。

在布局设计中,还要考虑土地利用、周围环境因素、风电机组的密度、线路输电的便捷性等因素。

综合考虑这些因素,确定最优的风力发电场布局。

三、风力发电场的优化风力发电场的优化旨在提高发电效率、降低成本,并减少对环境的影响。

以下是一些常用的优化策略:1. 轮毂高度的选择:风机转子的轮毂高度会影响到风能的捕捉能力。

通过选择合适的轮毂高度,可以最大限度地捕捉到高空的强风资源。

2. 风机容量的调整:风机的容量选择会影响到发电量和经济性。

适当调整风机容量,可以平衡产能和造价之间的关系。

3. 线路输电优化:合理规划风电场的输电线路,减少线路损耗,提高输电效率。

4. 维护与运营策略:采用合理的维护与运营策略,及时发现故障并进行维修,提高风机的可靠性和利用率。

此外,风力发电场的企业也需考虑节约能耗、降低噪音污染、保护生态环境等方面的优化措施。

风力发电场容量优化分布算法研究及应用

风力发电场容量优化分布算法研究及应用

风力发电场容量优化分布算法研究及应用随着全球温室效应问题的日益严重,环保意识逐渐流行于各个领域。

可再生绿色能源代表了一个更加可持续的未来。

其中,风力发电作为洁净能源的代表之一,吸引了越来越多的投资和关注。

但是,风力发电机组的选择和配备对整个风力发电场的功率密度、能量输出和经济效益有着至关重要的作用,因此对于风力发电场容量优化分布算法的研究和应用有着十分重要的意义。

一、风力发电场的容量优化风力发电场的状况、地理位置、地形和气候等多种因素都会对风电机的产电效率产生影响,因此对于风电机的数量、功率以及布局进行充足的规划和考虑显得尤为重要。

传统的实验方法费时费力,无法有效地评估,而优化技术的发展为风力发电场优化提供了新的途径和手段。

风力发电场的容量优化问题是要在一定的地理范围内安装尽可能少的风电机组,并保证其总电功率满足需求的同时,完成集电线路的布置,计算成本,并满足各种技术限制条件(如最小距离约束等)。

这一问题可以被看作是通过控制各电机的风叶叶片角度来处理的一个非线性多目标优化问题,主要包括了最小化建设成本、最大化经济利润、最大化能量输出等目标优化。

二、风力发电场的容量优化分布算法风力场优化分布算法基于智能优化算法,通过改变风电场中各结点的电机数量和功率等参数,最终实现整个风力发电场的容量优化分配。

常用的算法有遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、人工神经网络模型等多种。

其中,遗传算法(Genetic Algorithm, GA)以自然选择和进化理论为基础,可以模拟物种进化过程。

该算法可以强化搜索质量,同时保留父代的信息遗传下来。

具体而言,它可以通过选择、交叉和变异等基本遗传操作来生成当前解空间的新一代,从而实现寻找全局最优解的目标。

同时,该算法的具有并行性和自适应性等优势,可以快速求解。

除了遗传算法外,人工神经网络模型同样可以用来处理风力发电场的优化分布问题。

通过训练模型,可以得到最优参数,然后根据各种限制要求来制作实际的方案。

智能电网中分布式风电场电力容量评估与优化

智能电网中分布式风电场电力容量评估与优化

智能电网中分布式风电场电力容量评估与优化随着可再生能源的快速发展和智能电网概念的兴起,分布式风电场作为新型的电力供应方式,逐渐受到关注。

然而,在分布式风电场的规划和建设过程中,电力容量评估与优化是一个极为重要的问题。

本文将围绕这一问题展开讨论,介绍智能电网中分布式风电场电力容量评估与优化的方法和技术。

首先,对于分布式风电场电力容量的评估,需要考虑多种因素,包括风能资源、环境因素、技术条件等。

其中,风能资源是影响风电场电力容量的关键因素之一。

对于不同地区的风能资源进行评估和分析,可以通过计算各个地点的平均风速、风向分布等参数来得出。

同时,还需要考虑其他环境因素,比如地形、气候等对风能资源的影响。

根据这些评估结果,可以确定一个相对准确的电力容量范围,为后续的优化工作提供依据。

接下来,针对分布式风电场的电力容量优化问题,可以采用基于智能算法的优化方法。

智能算法是一类模拟自然界生物进化或群体行为的计算方法,包括遗传算法、粒子群优化算法、蚁群算法等。

这些算法可以应用于优化问题求解,通过不断迭代搜索最优解。

在分布式风电场的电力容量优化中,可以将电力容量作为目标函数,考虑到投资成本、发电效率、可靠性等因素,通过智能算法搜索最优解。

另外,为了进一步优化分布式风电场的电力容量,可以考虑多能互补系统的设计。

多能互补系统是指通过多种能源的互补协同工作,提高系统的发电能力和可靠性。

在分布式风电场中,可以考虑与太阳能发电系统、储能系统等进行结合,通过综合利用风能和太阳能等多种能源,提高整个风电场的电力容量。

此外,还可以引入智能控制技术,自动协调各个能源的供需关系,最大限度地提升风电场的发电效率。

除了考虑电力容量的大小,还需要考虑到电力系统的稳定性和可靠性。

因此,在分布式风电场中,需要进行电力系统模拟和仿真,对电力容量进行验证和优化。

通过仿真模拟,可以研究不同容量下的系统运行情况,并优化电力容量以满足系统的稳定性和可靠性要求。

风电火电打捆送出时的输电容量优化方法

风电火电打捆送出时的输电容量优化方法

风电火电打捆送出时的输电容量优化方法华文;徐政【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2012(040)008【摘要】风电火电打捆送出是实现大容量风电远距离送出的一种比较经济可行的方法.针对现有的可再生能源政策以及火电机组的实际运行特性,提出了风电优先同时考虑火电机组最小技术出力的风电火电打捆送出策略.利用风电场群出力持续曲线来描述风电场群的年出力特性,基于此曲线以及风电火电送出策略给出了确定输电容量下的风电与火电年实际可送出电量以及阻塞电量的计算方法.在综合考虑由于阻塞电量导致的损失,打捆送出时对火电的不利影响以及输电线路建设成本的基础上,给出了输电容量的优化方法.算例分析表明该算法可以在优化输电成本的同时,最大程度地减少风电火电打捆送出时各方面的不利影响.%It is an economic way to transmit large capacity of wind power in combination with thermal power to far away. Considering the current renewable energy policy and the operation characteristics of thermal plant, this paper proposes a strategy to transmit wind power in combination with thermal power, which takes both wind power priority and minimum technological output of thermal into consideration. The annual output characteristic of wind farms is described by the wind power duration curve, based on which the annual transmitted power and the congestion loss due to transmission limitation are calculated. The optimal transmission capacity is calculated by making a balance between congestion loss and the cost of transmission line, also,the negative effect on thermal power while transmitting power in combination with wind power is considered. The result shows that the proposed method can minimize the transmission cost; also the negative effect of both wind power and thermal power can be relieved.【总页数】6页(P121-125,130)【作者】华文;徐政【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM715;TM73【相关文献】1.风火电打捆输电系统风火电配置比例研究 [J], 曹喜民;刘天琪;李兴源2.考虑多直流运行模式的水风光打捆送端系统配套电源容量优化方法 [J], 叶希;张熙;欧阳雪彤;朱觅;胥威汀3.考虑动态增容效应的陆上风电场送出线路截面优化方法 [J], 张成炜;林瑞宗;张宁宇4.考虑动态增容效应的陆上风电场送出线路截面优化方法 [J], 张成炜;林瑞宗;张宁宇;5.风电火电打捆联合外送是解决风电市场瓶颈的有效途径 [J], 汪宁渤;丁坤;陟晶;马彦宏;王建东因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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第31卷第1期中国电机工程学报V ol.31 No.1 Jan.5, 20112011年1月5日Proceedings of the CSEE ©2011 Chin.Soc.for Elec.Eng. 15 文章编号:0258-8013 (2011) 01-0015-05 中图分类号:TM 72 文献标志码:A 学科分类号:470⋅40确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法穆钢1,崔杨2,严干贵1(1.东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市 132012;2.华北电力大学电气与电子工程学院,河北省保定市071003)A Static Optimization Method to Determine Integrated Power Transmission Capacityof Clustering Wind FarmsMU Gang1, CUI Yang2, YAN Gangui1(1. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, Jilin Province, China;2. School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei Province, China)ABSTRACT: As some wind energy enriched regions are away from load centers, especially in the North China, it is necessary to connect clustering wind farms into the main grid with high-voltage transmission lines. So the primary issue is to rationally determine transmission capacity of the transmission line. This paper presented a static optimization method for transmission capacity determination considering the low energy density characteristics of wind generation. In order to maximize the comprehensive benefits of the transmission project, the following factors have been taken into account such as the transmission benefit, transmission constructing costs as well as the congestion loss probably caused by a low transmission capacity. Example shows that the proposed method can achieve optimal transmission project benefit than the traditional one based on the total installed capacity. Meanwhile, the proposed method is an effective tool to determine transmission capacity for incorporating some 10 GW-class wind farms into main grid.KEY WORDS: clustered wind generation transmission; clustering effect of wind generations; annually duration characteristic of clustering wind generations; transmission capacity; static optimization基金项目:“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2008AA14B01);国家自然科学基金项目(60934005,50877009);中国电机工程学会电力青年科技创新项目(QN08-15)。

Key Project of the National Eleventh-Five Year Research Program of China (2008AA14B01); Project Supported by National Natural Science Foundation of China (60934005, 50877009); Power Youth Innovation Project of Chinese Society for Electrical Engineering (QN08-15). 摘要:风电大规模集中并网是实现风能大规模开发利用的重要途径。

由于风电电源具有输出易变、能量密度低等特点,在进行风电外送配套输电系统的容量规划时,必须考虑风电功率整体波动特性的影响。

对多个风电场汇聚成风电场群后的功率波动特性进行量化分析,以风电场群的持续出力曲线描述其变化规律;在此基础上,提出一种风电场群功率汇聚外送输电容量的静态优化方法,该方法综合考虑了诸如电网输电收益、输电工程建设成本以及可能的阻塞造成弃风损失等因素对风电外送输电工程综合收益的影响。

算例表明该方法与以风电场群总装机容量来规划外送输电容量的方法相比,能够显著提高输电工程的综合效益。

关键词:风电外送;风电场群汇聚效应;风电持续出力特性;输电容量;静态优化0 引言为积极应对传统化石燃料能源枯竭、全球气候变暖等世界性危机,大规模开发非水电可再生能源、减少基于化石燃料的电力生产引起的碳排放已成为全球共识。

风力发电由于其技术日臻成熟、能源分布广泛且易于获得,已成为当前最主要的非水电可再生能源发电方式之一。

风力发电联网运行是中国大规模开发利用风能资源的重要途径。

中国风能资源丰富,拟建设的大规模(千万kW级)风电基地大多分布在远离负荷中心的东北、西北和华北北部地区,如吉林西部、甘肃酒泉、新疆、内蒙古等。

这些地区当地用电负荷小、电网网架薄弱,必须建设配套风电外送输电工程将风电功率通过高电压、远距离输电线路输送16 中国电机工程学报第31卷至主要负荷中心进行消纳[1-2]。

运行实践表明,风力发电的能量密度较低,风电场等效满发年利用小时数通常在2000h左右。

若按风电场群总装机容量来规划风电外送输电容量,很有可能造成输电容量的过度配置,从而降低输电系统的运行效益;若风电外送输电容量配置过低,虽可以降低输电投资成本,但可能在风电场群整体出力较大的部分时段上因输电阻塞而造成弃风损失。

如何平衡输电工程规划中的各方利益、合理设计配套风电外送输电容量,是急需解决的问题。

目前关于上述问题的研究大都是从电网可靠性角度来考虑风电场发电容量的可信度[3-11],而从规划角度确定风电容量的研究几乎没有。

仅少数学者在风电出力不确定性对电网输电容量规划的影响方面开展过初步研究,如文献[12]结合风电机组、输电网设备的可靠性以及风速的特性,对含有大型风电场的电网扩展规划提出可靠性评估方法,是本领域比较早期的研究;文献[13]提出了一种基于机会约束规划的输电系统规划方法,考虑了负荷和风电场输出功率不确定性对输电网规划的影响;文献[14]提出的电网规划模型考虑了风电出力不确定性及国家新能源产业政策的要求对电网运行的影响;文献[15]考虑了风电场输出功率、负荷变化、经济等不确定性因素,通过Monte Carlo模拟方法,得到大型风电场的输出功率的概率值,然后根据多场景概率的方法,对含有大型风电场的输电网网架进行规划。

本文分析风电场群汇聚后输出功率的波动特性,提出一种风电场群外送输电容量的配置优化方法,综合考虑了满足风电送出需求、输电工程建设成本和输电运行收益等多方面的利益,以实现风电可靠送出与配套输电系统自身运行经济性两方利益的均衡。

1 风电场群汇聚功率特性分析对于由m个风电场汇聚形成的风电场群,在规划其外送输电工程容量时,首先要确定该风电场群最大运行功率与其总装机容量的关系,进而要研究如何计及风力发电的低功率密度特性。

这些都需要对风电场群功率特性的恰当表达。

图1为某省级电网中风电场群的构成示意图,该风电场群由8个风电场汇聚而成,总装机容量为770MW,覆盖地域约200km2。

全部风电功率经双回220kV线路送入主网。

12号风电场号风电场号风电场图1中国东北某省级电网风电场群示意图Fig. 1Sketch map of a provincial grid clusterwind farms in Northeast China图2为该风电场群内单个风场、部分(3—6号)风场以及整个场群在同一时间段内输出功率P wind 的变化曲线。

1.00.50.0t/h(a) 风电场群含1个风电场,总装机容量30MWPwind/pu1.00.50.0t/h(b) 风电场群含4个风电场,总装机容量120MWPwind/pu1.00.50.0t/h(c) 风电场群含8个风电场,总装机容量770MWPwind/pu图2不同汇聚场景下风电功率的变化曲线Fig. 2 Wind power curves withdifferent integrated wind farms由图2可见,伴随着风电场向风电场群的汇聚,最大发电功率的标幺值呈递减趋势。

从时序曲线上虽然也能对风电场汇聚引起的功率变化进行初步分析,但仍难以把握较长时间段内功率变化的趋势性特征,不能满足规划的需要。

在进行电网规划时,对于风电这样地依赖于自然力的电源,需要了解其整体的变化规律,而并不特别关注具体的时序曲线。

因此,可以用风电场群的年持续出力曲线来描述其变化规律,借此也可以分析风电场群汇聚过程中功率波动变化的趋势。

图3是整个风电场群的持续出力曲线P dur(t)。

该曲线下方的阴影面积即为该风电场群1a的发电量。

曲线上A点表明,该风电场群1a中出力P dur第1期穆钢等:确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法 17P d u r /p uT d /h图3 风电场群的持续出力曲线Fig. 3 Wind power annual duration curve ofthe clustering wind farms超过0.38 pu 的累积持续时间T d 不超过2 000 h 。

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