摘要：随着新能源发电占比的逐步提升,电力系统消纳新能源发电的难度和压力增大,电网的频率和电压稳定性面临巨大挑战。通过在电网中配置电池储能系统,不仅可以提升新能源的消纳能力,还可以提升系统频率和电压的支撑能力。因此,研究电池储能系统优化规划方法,考虑储能在电力系统正常运行时用于新能源消纳,在紧急情况下对频率和电压进行快速支撑,从而提高储能利用率,降低系统成本。建立了考虑新能源消纳的电池储能系统协同规划模型,可得到输电网中集中式电池储能系统和配电网中分布式电池储能系统的选址定容结果。提出了一种兼顾频率和电压支撑的电池储能系统规划方法,分别对储能位置、无功功率容量、有功功率容量和能量容量进行优化规划。综合考虑储能的多重功能,构建其支撑系统调频调压的约束,建立了兼顾新能源消纳与频率电压支撑的电池储能系统优化规划模型,得到电池储能系统的最终选址定容结果。基于IEEE 24节点输电网和IEEE 33节点配电网设计算例系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

摘要：随着具有不确定性的新能源大规模并网,电力系统的频率安全面临严峻挑战,而合理规划储能是维持电力系统稳定运行和应对可再生能源不确定性的重要手段。为此,针对高可再生能源渗透率系统的储能容量规划问题,提出了一种考虑多能互补提供频率支撑的储能容量分布鲁棒规划方法。首先,建立了多能互补提供频率支撑的频率安全模型,并将其线性化后嵌入到典型日运行中,以维护电力系统频率的稳定性。其次,采用基于生成对抗网络的分布鲁棒优化,实现在新能源出力最劣概率分布下的储能容量规划,以应对新能源出力的不确定性。最后,基于IEEE 39节点系统进行算例分析,验证了所提方法可在保证电力系统频率安全的同时,具有较好的经济性和鲁棒性。

摘要：光伏发电系统通常工作在最大功率跟踪模式,无法为电网提供惯性和频率支撑。虚拟同步发电机(VSG)控制可提供类似同步发电机的行为特性,但通常应用于储能或光储系统。以单级式光伏拓扑为对象,提出一种有功备用的光伏VSG控制策略。该策略源于光伏阵列P—V特性曲线和同步发电机功角特性曲线的相似性,光伏阵列电压直接响应电网频率变化,实现对直流电压控制的同时,提供类似同步发电机“自发”惯性响应。设计了一种基于短路电流估算的光伏最大功率估算方法。该方法无需额外传感器和复杂估计算法,与所提VSG控制策略融合,实现递推估算。不同场景下仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。

摘要：提供了一种光伏-蓄电池发电系统为大电网提供频率支撑的能量管理设计方案.采用模糊控制思想对电网频率进行实时检测分类,根据电网当前运行状况,考虑不同天气条件光伏发电的实际输出及蓄电池的充放电状态,建立不同的工作模式,通过光伏单元和蓄电池配合有效向电网提供或吸收有功功率,提供频率支撑功能,并通过系统测试验证了该方案的可行性.结果表明:该仿真方案能够实现不同工况的状态转换,具有为大电网提供频率支撑的潜力.

摘要：由于新能源的大规模并网,导致电力系统惯量降低,严重影响电网频率稳定,亟需有效的频率支撑技术。针对上述问题,文中提出电池储能系统支撑电力系统频率调控策略。首先,建立电池等效电路模型来模拟电池的动态与静态性能及外特性;其次,运用下垂控制、加速下垂控制两种调频策略控制电池储能系统发出的有功功率;最后通过MATLAB/SIMULINK搭建含25%比例风电的四机两区系统并以风机大功率突减和风机快速大功率波动两种场景进行仿真分析。结果表明,文中所提出的调频策略均能有效改善系统频率最低点和新稳态的频率,且可以减缓频率下降速度,提高了电网的频率稳定性。

摘要：风电在电力系统的渗透率日益提高,导致电网惯量逐渐降低,对电网的稳定运行提出了挑战。由于风机本身不具备类似传统发电机的频率调节辅助功能,因此风电机组的调频控制策略成为当前风力发电研究的热点。针对该问题,本文中的风电机组分别在最大功率点跟踪模式和限功率模式下运行,采用惯量控制和下垂控制两种方法参与电网频率支撑。搭建了传统发电机组和风电机组模型,通过半实物仿真实验对控制策略进行了验证。实验结果表明,风电机组采用这两种控制方法能够对电网频率动态特性进行有效改善。

摘要：针对常规跟网型控制下柔性直流输电系统不具备电网频率支撑能力、弱电网运行能力差的问题,提出了一种柔性直流输电系统的双端构网型控制策略.利用直流电容的动力学特性,将柔性直流输电系统模拟为同步电动机-连轴-同步发电机运行,使其具备良好的弱电网运行能力与电网主动支撑能力.在此基础上,设计了柔性直流输电系统的电网故障穿越策略.在PSCAD/EMTDC软件中进行仿真验证,结果表明所提柔性直流输电系统的双端构网型控制策略具备弱电网适应能力、快速潮流调节能力、电网频率主动支撑能力以及电网故障穿越能力.

摘要：提出了基于最大功率跟踪控制和微分控制的频率稳定控制器,建立了电网系统频率和风机有功调节能力之间的联系,并针对所设计的控制器在系统频率稳定方面的影响进行了分析。利用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory搭建了系统仿真实验平台,验证了在系统受扰情况下,所提出的频率稳定控制器可以有效提高系统的频率响应性能。

摘要：应用智能多代理系统(MAS),提出一种基于电压源型换流器的多端柔性直流输电(VSC-MTDC)系统的控制策略。首先,基于网络图论的概念,提出了MAS最优通信拓扑设计方法。然后,基于VSC-MTDC系统传统下垂控制给出了完整的MAS控制策略,设计了以换流站交流母线电压、频率为输入信号的频率支撑Agent(FSA)模块和以换流站负载率为输入信号的功率分配Agent(PAA)模块,并深入讨论了FSA和PAA的配合控制问题。其中,FSA通过控制换流站的功率输出对交流电网提供快速频率支撑,PAA通过换流站之间的输出功率再分配保证VSC-MTDC系统中各换流站负载率的均衡分配。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory电力系统仿真软件搭建了六端VSC-MTDC系统,通过非线性仿真证明了所提通信网络拓扑优化方法的有效性,并且验证了所提控制策略能迅速实现系统频率的稳定、有效防止换流站功率的过载。

摘要：为减小当前低惯性电力系统受到扰动时的频率偏差,提高系统惯性,本文基于控制负荷消耗理念提出了一种基于电力电子变压器的频率控制策略。根据有功/频率下垂特性,电力电子变压器通过在线负荷灵敏度识别准确地控制电压敏感负载的电压来改变负载有功消耗,可作为功率储备用以支持配电系统的一次调频,在频率暂态期间为系统提供有功支撑。最后设计了应用场景,通过仿真验证了其有效性。结果表明,在相同扰动情况下,使用电力电子变压器进行辅助调频能够有效减小频率偏差,提高系统的抗干扰能力。