正如 Migrate 项目 [1] 以及 [13-18] 所报告的,在非同步可再生能源发电高渗透率的情况下,电力系统稳定性面临挑战。这些稳定性问题可分为频率、电压、转子角度、换流器驱动和谐振稳定性 [2]。最近的研究 [3-6] 提出了在非同步发电模块(基于换流器)渗透率极高的输电系统中运行的“观点”和方法。此类项目得出结论,如果在系统运行期间确保一定数量的功能,则可以在非同步发电模块高渗透率的情况下确保互联输电系统的稳定和稳健运行。这些功能可以由同步或非同步发电模块提供 [7]。[3] 介绍了七种功能,如果全部实现,则称为形成电网。
电网服务的稳定性产品(例如英国的网络发展路线图) 静态和动态无功功率的电网服务市场 增强频率(平衡服务)。 实时调度同步发电以确保服务可用性(能源市场扭曲的风险)
o 尤其是同步发电机 (SG) 与电网跟踪 (GFL) 逆变器之间、SG 与电网形成 (GFM) 逆变器之间以及 SG、GFM 逆变器和 GFL 逆变器之间的动态。• 在选择基于逆变器的资源 (IBR)(GFM、GFL 或混合)及其与现有同步发电和不断增加的可再生能源渗透之间的控制时,微电网规划人员将面临各种选择。
传统的系统强度来源一直是同步的(例如hydro)本质上能够解决上述概述的核心元素,并提供惯性(有助于网络频率控制的管理)。当太阳闪耀并且风吹来时,IBR可以越来越满足客户的电气需求,通常会导致与网络的同步发电。作为持续在线的同步发电机的数量逐渐减少,与低系统强度有关的问题变得更加普遍,需要故意管理。毫无疑问,技术进步将有助于将来解决此类问题,但是在此期间,必须继续对系统安全和可靠性进行充分的管理。
挑战 太阳能或风能产生的可再生能源高度依赖于一天中的时间以及太阳辐射或风速的波动特性。克服这种间歇性的一个可能解决方案是使用能量存储系统。电池和飞轮存储系统是现有的用于存储几分钟到几小时能量的例子,具有广泛的应用范围。随着能源系统越来越多地受到风力涡轮机和太阳能发电波动的影响,能量存储有助于平衡供应波动,管理能源供需之间的严格时间联系,此外还提供以前由传统同步发电提供的辅助服务。然而,存储解决方案的技术可行性和经济价值需要彻底评估,考虑个体应用、市场反应、监管框架和网络条件。
摘要 — 通过通信网络运行的同步发电机和储能系统的集成给电网带来了新的挑战和脆弱性,网络攻击可能会破坏传感器测量或控制输入并中断频率调节等功能。本文提出了一种防御方法,用于设计施加在每个发电和储能单元上的弹性运行约束,以防止任何攻击序列将系统频率推向不安全状态。弹性操作约束是通过使用电力系统可达集的椭圆近似来找到的,从而导致具有线性矩阵不等式的凸优化问题。具有同步发电和储能的单区域电力系统的数值结果表明,弹性约束如何提供安全保障,以防止影响频率测量或控制器设定值的任何类型的攻击。
1.2。Automatic reconnection after tripping Automatic reconnection of non-synchronous power-generating modules after tripping is possible when following frequency range and voltage range are both fulfilled during the whole period of observation time: Voltage range: 85 – 110 % of nominal voltage Frequency range: 47,5 - 50,05 Hz Observation time (grid monitoring time): 300 s (5 minutes) After reconnection, the active power generated通过非同步发电的模块不得超过特定的梯度10%p名义 /分钟 /分钟= 600秒(当实际p = 0%时)以达到1%的p象征性。表示,每分钟的主动标称功率的百分比表示。非同步的功率生成模块在技术上不可行而增加了在全部功率范围内尊重指定梯度的功率,可能会在20分钟后连接。捷克共和国的标称低压水平= 230 V(相位为中性= l-n)。
• 长时 PHES 提供可调度且灵活的发电,以更深的备用容量满足峰值需求,在太阳能高峰时段储存多余的发电,并承担长期风能或太阳能干旱的尾部风险。 • PHES 还产生同步发电,类似于现有的热能发电技术,并与现有能源系统的配置保持一致。这使得 PHES 能够在系统强度、电压控制、惯性、黑启动和频率控制方面提供许多好处,尤其是与短时 BESS 相比。 • PHES 的资产寿命约为 50 至 100 年或更长。这比相对较新且未经证实的 BESS 技术的资产寿命长得多,后者估计约为 15 - 20 年。 • 与 BESS 技术相比,PHES 能够在持续维护的情况下在更大程度上保持其原始存储容量和放电能力,而 BESS 技术通常会在资产的整个生命周期内经历存储和放电能力的重大退化。
高管摘要虽然泵存储水电(PSH)的概念不是新的,可调节的速度泵存储水电(AS-PSH),配备了电源电子设备;因此,它具有更多的功能,并且更具敏捷性和灵活性,可以与现代电力系统集成。一个世纪以前的电力系统的组成主要由传统的同步发电机组成,通过单向功率流为客户提供电力。随着传统发电机具有同步发电机与可变发电的比率随着可再生能源的渗透率的增加而降低,未来的电力系统将更具动态性。随着同步发电机的较少,电源系统内的旋转惯性水平减少,并且在低旋转惯性的情况下平衡可变的生成和负载并不容易。幸运的是,AS-PSH可以在平衡供求的同时,通过电源转换器控制提供快速,灵活的响应,从而确保了电源系统的稳定性。在某种程度上,AS-PSH是储能(存储势能)和常规发电厂的组合。
摘要:逆变供电可再生能源 (RES) 在现代能源系统中的渗透率很高,导致系统惯性响应降低。旋转惯性响应的降低与同步发电有关,可能会导致电力扰动后频率响应恶化。本文研究了沙特阿拉伯王国 (KSA) 电网的频率稳定性。它包括对 KSA 电网不断变化的能源格局的描述,以及对逆变供电 RES 的高渗透水平对 KSA 电网动态行为的影响的研究。通过使用 MATLAB/Simulink 仿真软件模拟未来 KSA 电力系统的案例研究,研究了 RES 的影响。在峰值和基本负载条件下,使用各种 RES 水平评估了 KSA 电力系统的频率稳定性。模拟结果表明,RES 的高渗透水平极大地影响了系统的频率响应,尤其是在非峰值条件下。此外,还讨论了电池储能系统 (BESS) 对补偿系统惯性响应降低的重要性。结果显示了聚合 BESS 对增强 KSA 电网系统频率控制的有效性。