《可調度友好風電場有功功率控制研究》是依託河海大學，由潘文霞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：可調度友好風電場有功功率控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘文霞
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可調度友好風電場是大規模風電併網的迫切需求。通過研究可調度友好風電場的有功功率控制，實現風電場參與併網風電系統的功率平衡、抑制輸出功率波動和在緊急需要條件下支持併網系統的功率需求的目標，同時儘可能充分利用風能和減小對併網系統不利影響。本項目提出配置小容量電池儲能系統，研究改善風電場頻率特性。提出基於風電功率超短期滾動預測、電池荷電狀態、電網輔助服務和頻率偏差多信息融合，並考慮風電功率波動和電池荷電狀態約束，研究可調度友好風電場有功功率的協調控制方法。本項目還提出在風電功率預測功率誤差分析和電池可用容量分析基礎上，研究風電場運行的可調性和可調量實時估計方法。通過項目的研究提出一種可調度友好風電場有功功率控制方法。
結題摘要
關於風電場友好併網及有功功率控制已有的研究主要圍繞三方面：①風電場風電功率預測；②風力發電機組及風電場有功功率的控制；③風電場配置儲能系統的功率控制。研究表明：風電場功率的短期提前4h以內超短期預測均方根誤差比日前預測誤差更小，可即便如此據此安排風電穿透較高的風電系統調度計畫將面臨很大風險。提高風力發電機組和風電場有功功率控制水平是實現可調友好風電場的關鍵，可以減小系統輔助服務（儲備、調節等），使風電併網的不利影響儘可能減小。電池儲能系統不受地域條件限制和靈活的容量組合受到人們的青睞，結合電池控制有望提高風電場功率控制能力。因此，本項目可調度友好風電場有功功率控制研究的主要內容包括：研究風電功率實測歷史數據的前處理方法，進一步提高實時超短期風電功率預報精度。融合風電功率預測、電池儲能系統的荷電狀態、風力發電機機組和電網頻率偏差等多信息，研究可調度友好風電場有功功率控制策略和方法，並對其有效性進行仿真驗證。 研究與成果主要體現在以下方面： （1）研究基於風電場功率預測和電池電力儲能的軟硬體控制與管理滿足風電場參與調度的功率輸出的平滑和精卻預報； （2）研究全風速下的含雙饋風力發電系統低階頻率回響模型，為雙饋風力發電機組頻率控制技術的實施提供了理論分析工具。另外在導出低階頻率回響模型的基礎上提出修正雙饋風電機組下垂係數的方法； （3）提出了全風速下的雙饋風力發電機組變下垂係數整定方法，並進一步提出將雙饋風力發電機組純機械減載備用容量與可用轉子慣性動能總和作為機組實時可用容量來整定下垂係數，從而有效提升雙饋風力發電機組頻率回響能力。同時提出了考慮轉子慣性動能的雙饋風電場一次旋轉備用容量最佳化方法及其頻率控制策略。 （4）探索研究了可套用於電力儲能的高功率密度、長循環壽命和安全可靠的超級電容器理想電極材料，研究在此材料下的電池特性。
