风光储联合电站有功控制的响应迟滞“拖尾现象”分析与改进

发布时间：2020-11-09 15:27

　　 风光储联合电站集合了风电、光伏和储能单元等不同种类电源,其有功协调控制是电站运行的关键技术。实际运行中出现了有功控制的响应迟滞"拖尾现象",即电站有功指令下达后,各类型电源响应时间参差不齐,整体呈现拖尾延时和控制量响应误差大的现象。论文根据风光储联合电站的分层控制结构和通信系统特点,开展了全站和3个风电机组群的有功控制试验,分析了电站的出力特性和响应迟滞"拖尾现象"产生的主要原因。进一步从有功指令分配、指令周期调整和储能子站利用3个方面提出了风光储联合电站有功控制的改进策略,并仿真验证了其对"拖尾现象"的改善效果。
【部分图文】：

1070武晗等：风光储联合电站有功控制的响应迟滞“拖尾现象”分析与改进Vol.41No.4图2风机单机20%PN有功阶梯试验结果Fig.220%PNactivepowersteptestresultsofwindturbine2）多风电机群控制响应测试。风电监控分系统向3个风电机组群1、2、3发送有功阶梯指令，3个机组群有功调节份额分别为-13、-7、-24MW，试验结果如图3所示。图33个风电机组群的有功阶梯试验结果Fig.3Activepowersteptestresultsofthreewindturbinesgroups对比图2和图3可知，多风电机群总调节速度明显下降(进入稳态时间为210s，有功调节速率为4.85%PN/min)，曲线包含很多小阶梯、控制效果已经大打折扣。其中，由于机组群3的响应迟滞最为明显，调节后期有个细长的“拖尾”，使总出力达到稳态分别比机组群1、2滞后45、55s，显示出不同风机控制系统的分散性和信道时滞带来的影响。3）风光储全站控制响应测试。全站联合监控系统下发50MW有功阶梯指令，试验结果如图4所示，分别给出了全站、风电子站、光伏子站和储能子站的有功出力曲线，以及全站出力指令值和风电、光伏子站出力目标值。光伏子站调节速度慢，造成全站总调节时间滞后于风电子站60s；风电出力波动造成调节后期全站有功输出波动大。但具有快速调节能力的储能子站一直工作在最大出力，无法平抑有功波动。全站调节后期也有个细长的“拖尾”，呈现出明显的响图4全站有功阶梯试验结果Fig.4Activepowersteptestresultsofentirehybridpowersystem应迟滞“拖尾现象”。对比图3和图4，全站有功调节速度进一步下降(进入稳态时间为169s，调节速率为2.94%PN/min)，已远达不到调度中心要求的5%PN/min。对该电站进行多次有功阶梯试验结果如表1所示，可见“拖尾现象”的存在使全站的有功?

1070武晗等：风光储联合电站有功控制的响应迟滞“拖尾现象”分析与改进Vol.41No.4图2风机单机20%PN有功阶梯试验结果Fig.220%PNactivepowersteptestresultsofwindturbine2）多风电机群控制响应测试。风电监控分系统向3个风电机组群1、2、3发送有功阶梯指令，3个机组群有功调节份额分别为-13、-7、-24MW，试验结果如图3所示。图33个风电机组群的有功阶梯试验结果Fig.3Activepowersteptestresultsofthreewindturbinesgroups对比图2和图3可知，多风电机群总调节速度明显下降(进入稳态时间为210s，有功调节速率为4.85%PN/min)，曲线包含很多小阶梯、控制效果已经大打折扣。其中，由于机组群3的响应迟滞最为明显，调节后期有个细长的“拖尾”，使总出力达到稳态分别比机组群1、2滞后45、55s，显示出不同风机控制系统的分散性和信道时滞带来的影响。3）风光储全站控制响应测试。全站联合监控系统下发50MW有功阶梯指令，试验结果如图4所示，分别给出了全站、风电子站、光伏子站和储能子站的有功出力曲线，以及全站出力指令值和风电、光伏子站出力目标值。光伏子站调节速度慢，造成全站总调节时间滞后于风电子站60s；风电出力波动造成调节后期全站有功输出波动大。但具有快速调节能力的储能子站一直工作在最大出力，无法平抑有功波动。全站调节后期也有个细长的“拖尾”，呈现出明显的响图4全站有功阶梯试验结果Fig.4Activepowersteptestresultsofentirehybridpowersystem应迟滞“拖尾现象”。对比图3和图4，全站有功调节速度进一步下降(进入稳态时间为169s，调节速率为2.94%PN/min)，已远达不到调度中心要求的5%PN/min。对该电站进行多次有功阶梯试验结果如表1所示，可见“拖尾现象”的存在使全站的有功?

所示。图33个风电机组群的有功阶梯试验结果Fig.3Activepowersteptestresultsofthreewindturbinesgroups对比图2和图3可知，多风电机群总调节速度明显下降(进入稳态时间为210s，有功调节速率为4.85%PN/min)，曲线包含很多小阶梯、控制效果已经大打折扣。其中，由于机组群3的响应迟滞最为明显，调节后期有个细长的“拖尾”，使总出力达到稳态分别比机组群1、2滞后45、55s，显示出不同风机控制系统的分散性和信道时滞带来的影响。3）风光储全站控制响应测试。全站联合监控系统下发50MW有功阶梯指令，试验结果如图4所示，分别给出了全站、风电子站、光伏子站和储能子站的有功出力曲线，以及全站出力指令值和风电、光伏子站出力目标值。光伏子站调节速度慢，造成全站总调节时间滞后于风电子站60s；风电出力波动造成调节后期全站有功输出波动大。但具有快速调节能力的储能子站一直工作在最大出力，无法平抑有功波动。全站调节后期也有个细长的“拖尾”，呈现出明显的响图4全站有功阶梯试验结果Fig.4Activepowersteptestresultsofentirehybridpowersystem应迟滞“拖尾现象”。对比图3和图4，全站有功调节速度进一步下降(进入稳态时间为169s，调节速率为2.94%PN/min)，已远达不到调度中心要求的5%PN/min。对该电站进行多次有功阶梯试验结果如表1所示，可见“拖尾现象”的存在使全站的有功控制效果无法达到调度要求。表1中通信处理时间tc是从指令下发到电站出力开始动作的时间；有功调节时间ts则是从电站开始动作到出力稳定在终值±5%误差内的最小时间；总调节时间t∑s是从指令下发到电站出力进入稳态的时间，等于tc和ts之和。表1联合电站50MW、120MW有功阶梯试验结果Tab.150MWand120MWactiv
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 任巍曦;寇建;王婧;吴宇辉;;风光储电站全景监测与综合控制技术分析[J];华北电力技术;2015年10期

2 李海波;鲁宗相;乔颖;曾平良;;大规模风电并网的电力系统运行灵活性评估[J];电网技术;2015年06期

3 卓峻峰;金学洙;邓波;尚学伟;赵林;汤伟;刘诚哲;;考虑断面安全约束的大规模风电有功控制[J];电网技术;2015年04期

4 戚永志;刘玉田;;风光储联合系统输出功率滚动优化与实时控制[J];电工技术学报;2014年08期

5 林俐;朱晨宸;郑太一;焦邵华;;风电集群有功功率控制及其策略[J];电力系统自动化;2014年14期

6 张伯明;陈建华;吴文传;;大规模风电接入电网的有功分层模型预测控制方法[J];电力系统自动化;2014年09期

7 刘涛;叶小晖;吴国旸;苏志达;仲悟之;宋新立;黄永宁;;适用于电力系统中长期动态仿真的风电机组有功控制模型[J];电网技术;2014年05期

8 任洛卿;白泽洋;于昌海;王银明;郑立;任巍曦;;风光储联合发电系统有功控制策略研究及工程应用[J];电力系统自动化;2014年07期

9 郑太一;范国英;孙勇;王彬;杨国新;张继国;;大规模风电接入电网多目标电源的协调控制[J];电网技术;2013年11期

10 蔡国伟;孔令国;潘超;杨德友;孙正龙;;风光储联合发电系统的建模及并网控制策略[J];电工技术学报;2013年09期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 武国良;张明江;于海洋;董尔佳;徐明宇;陈晓光;姜鹏;;风光储式电动汽车充电站运行模式研究[J];供用电;2017年04期

2 武晗;鲁宗相;白恺;刘汉民;吴林林;乔颖;;风光储联合电站有功控制的响应迟滞“拖尾现象”分析与改进[J];电网技术;2017年04期

3 邱琰辉;陈道炼;江加辉;;多绕组同时供电直流变换器型多输入逆变器[J];电工技术学报;2017年06期

4 高长伟;刘晓明;陈海;李鸿一;;光伏市电互补系统建模及其运行特性[J];电工技术学报;2017年05期

5 郑超;李顺昕;李惠玲;杨金刚;侯俊贤;;双馈风机机电暂态模型及规模化风光并网系统受扰特性[J];高电压技术;2017年03期

6 胡林静;赵洋;于士航;王悦臻;;独立风光发电混合系统容量配置优化研究[J];计算机仿真;2017年02期

7 黄伟;熊伟鹏;车文学;;模糊控制在风光混合储能微网系统中的应用[J];现代电力;2017年01期

8 刘剑;李兴源;王成;许立雄;干华;;融于层次分裂过程的多类型输电断面搜索方法[J];电网技术;2017年02期

9 王颖;林酉阔;兰晓明;赵洪山;;考虑随机波动性可再生能源的传统电源灵活性分析[J];电力建设;2017年01期

10 孙少杰;;分布式发电逆变器在电网故障下的柔性电压支持控制[J];电力电容器与无功补偿;2016年06期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 肖定垚;王承民;曾平良;孙伟卿;段建民;;电力系统灵活性及其评价综述[J];电网技术;2014年06期

2 梁廷婷;;风光储联合发电系统运行特性的研究[J];电力学报;2013年06期

3 蔡国伟;孔令国;潘超;杨德友;孙正龙;;风光储联合发电系统的建模及并网控制策略[J];电工技术学报;2013年09期

4 康重庆;贾文昭;徐乾耀;梁吉;江长明;刘军;;考虑网络安全约束的实时风电消纳能力评估[J];中国电机工程学报;2013年16期

5 戚永志;刘玉田;;风电高风险爬坡有限度控制[J];中国电机工程学报;2013年13期

6 施琳;罗毅;涂光瑜;施念;;考虑风电场可调度性的储能容量配置方法[J];电工技术学报;2013年05期

7 张兴奇;刘学虎;;风光储联合发电技术的应用研究[J];电源技术应用;2013年05期

8 夏澍;周明;李庚银;;考虑线路安全校核的含风电电力系统有功和备用协调调度[J];中国电机工程学报;2013年13期

9 张海峰;高峰;吴江;刘坤;;含风电的电力系统动态经济调度模型[J];电网技术;2013年05期

10 高红均;刘俊勇;魏震波;曹银利;王玮;黄山;;基于极限场景集的风电机组安全调度决策模型[J];电网技术;2013年06期

【相似文献】

相关期刊论文 前1条

1 安思亭;;电容容量增大怎会引起图像拖尾现象?[J];家电检修技术;2001年12期

本文编号：2876620