无功功率供应和电压控制是维持大容量电力系统可靠运行所需的辅助服务。从历史上看,这种辅助服务是由传统的同步发电机提供的,而风力发电机则不受无功功率要求的限制。2005 年,风电占美国总发电量(kWh)的 0.4% [2],且没有超过 20 MW 的太阳能光伏装置,因此豁免风力发电机不太可能影响系统可靠性。到 2016 年,风电和太阳能光伏已增长到总发电量的 6.8% [3],继续豁免这些非同步发电机可能会导致可靠性问题,因为渗透率会提高,同步发电机将退出运行。美国联邦能源管理委员会 (FERC) 于 2016 年发布了第 827 号命令,对同步和非同步发电机应用了相当的无功功率要求。
摘要:本文开发了一种多相多时间尺度实时动态有功无功最优潮流 (RT-DAR-OPF) 框架,以最优方式处理带有电池存储系统 (BSS) 的配电网 (DN) 中风力发电的自发变化。这里最具挑战性的问题是必须实时解决大规模“动态”(即具有微分/差分方程而不是仅代数方程)混合整数非线性规划 (MINLP) 问题。此外,考虑具有灵活运行策略的 BSS 的有功无功功率能力以及最小化 BSS 的使用寿命成本进一步增加了问题的复杂性。为了解决这个问题,在第一阶段,我们同时优化了大量混合整数决策变量,以计算 BSS 的日常最佳运行。在第二阶段,基于短期预测范围内的风电功率预测值,生成风电功率场景来描述具有非高斯分布的不确定风电功率。然后,在每个预测范围之前,解决并协调与场景相对应的 MINLP AR-OPF 问题。在第三阶段,基于测量的风电功率实际值,选择其中一个解决方案,对其进行修改,并在很短的时间间隔内实现到网络。使用中压 DN 证明了所提出的 RT-DAR-OPF 的适用性。
除了消除谐波失真外,有源谐波滤波器还解决了其他几个电能质量难题。我们的选择性操作模式允许您根据特定的性能水平定制功能。通过注入基波无功功率,轻松配置功率因数改进。与传统技术不同,我们的实时响应可确保无功功率有效地馈送到快速波动的负载,如焊机、起重机等。它可以减轻电压变化和闪烁。即使是三相系统中的不平衡负载,如点焊,也可以得到解决。