论文部分内容阅读
随着煤、石油、天然气等不可再生能源的不断减少和对空气污染的日益加重,风能作为可再生的清洁能源发展潜力巨大。现如今风电规模不断扩大,要大规模开发利用风能,风电并网运行是一种最优质的选择。而大规模风电并网必定会影响电能质量,因此,我们选择三相风力发电并网逆变器,并对其进行深入研究。因为风具有波动性和随机性,所以为确保电力系统的运行安全稳定,并不能把大规模风电并网后的风能全部利用,必须要舍弃一部分。为解决这一问题,利用储能系统是一个两全其美的选择。储能系统发展到今天已经相当成熟,技术种类也越来越多,其中以技术成熟、存储量大的抽水蓄能为代表。因此,在风蓄联合运行系统并网发电的过程中,为消除和降低各方面的干扰带来的不利影响,保持系统的稳定运行并确保风电并网输出功率的高品质和可控性,本文从以下三个方面开展了研究工作:1.结合电网对大规模风电接入电力系统的要求和风蓄联合发电的运行原理,对整个电力系统的稳定运行的关键问题进行了研究,即大规模的风电入网会对电力系统的电能质量和调度带来一定的影响。2.针对三相风力发电并网逆变器的模型预测控制存在大量计算问题,导致控制指令的时间延迟,严重阻碍系统应用。为此,提出了一种在线简化有限集模型预测电流控制算法。该方法基于模型预测电流模型,利用目标函数对逆变器输出的不同电压矢量进行评估。同时,结合电压空间矢量等效变换的原理,引入矢量扇区判断法,在保持原有控制性能的基础上,排除不必要的电压空间矢量,从而使算法的执行时间大幅缩减,简化了控制实现过程。最后建立以带阻感负载三相并网逆变器为控制对象的有限集模型预测控制仿真模型,分析输出电流的动态和稳态性能。仿真结果验证了所提方法的可行性。3.以风电预测为基础,提出了风蓄联合运行系统的日前调度模型,即构造了联合系统的经济效益最大和弃风电量最小两个目标函数,将火电和抽水蓄能机组的启/停成本、计及负荷和风电预测误差的旋转备用等相关约束纳入考虑范围,使模型拟合度增大,接着采用混合多智能体遗传算法进行优化,得到风电-抽水蓄能联合运行系统的日前出力计划。最后,通过算例对该模型进行了验证,仿真结果表明了所提出的调度策略具有一定的可行性。