《水电-风电光伏系统多尺度功率波动评价》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2021-05-16
  • 混合能源系统需要在不同的时间尺度下稳定运行。以往的稳定性研究是在非连续时间尺度的不现实假设下进行的。因此,本文提出了混合能源系统的第二次时间尺度模型。为了克服间断时间尺度假设可能带来的不确定性,提出了一种考虑水电站和PV-wind互补的混合电力系统功率波动分析方法。与传统的统计方法相比,本文提出的三个指标(从变化频率方面讨论)能够在时间尺度从秒到小时变化的情况下表现出混合系统的稳定性和互补性。结果表明,风电和光电的波动率随时间尺度的增加而增加;在(100,102)秒内,HPS无法补偿,因为它们不能满足该特定频域的灵活性需求,而当时间尺度超过102秒时,水力发电能够很好地补偿风电和光伏电源。所得到的稳定性演化规律对后续混合能源系统的稳定性研究具有重要的参考意义。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:zhoubz
    • 发布时间:2017-02-16
    • 夏威夷大学马阿诺分校(UHM)的最新研究显示,海平面高度数据已经无法作为可靠的海洋环流计算数据。上层海洋生物活动会散发热量,传输营养,吸收二氧化碳,而海洋环流是海洋中至关重要的生物活动推动者。影响海水运动的因素有很多,包括潮汐、风、海浪、海水各层内传播的内波以及不同的温度、盐度和海面高度。除此之外,海洋中遍布旋涡,也就是慢慢旋转的水团,类似天气图中的高压和低压系统。 该研究项目主持人—UHM海洋与地球科学技术学院(SOEST)的Bo Qiu教授说:“如果将长度尺度由几百英里缩小到几十英里,我们会发现原本的地转平衡点不再是真正的平衡点。这意味着海平面高度已经不能再用于海洋环流的计算了。”这是因为海洋内部的波动扰乱了地球自转产生的海水运动。该研究已在《自然. 通讯》(Nature Communications)杂志上发表。此前,海洋学家们认为海平面只能在大尺度上描述海洋环流,而非在小尺度上进行精细计算。然而直到该研究公开,人们才知道这个尺度的具体量值。 此外,Qiu和来自日本气象厅、加州理工学院以及美国航空航天局喷气推进实验室的合作者们还发现,在长期存在旋涡的海域,可以在一个小尺度海平面(分辨率为10英里,约16千米)上计算出高精度的海洋环流。但是,在一些由内波主导海水运动的海域,卫星所观测到的海平面仅能在一个相当大的尺度(125英里,约201千米)上反映海水运动情况。 (罗维 编译)
  • 《风电波动对电力系统质量影响的评价方法》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-09-06
    • 左图是发电输出波动时间序列的例子。右图是相应功率波动频率的直方图。当我们可以用红线表示温和的波动时,用正态分布建模是可以接受的。然而,风力发电波动包含突变,如蓝线所示。因此,相应的直方图具有缓慢衰减的重尾,代表了极值异常值。 信贷:京都大学 风电功率输出的突变是电力系统严重受损的原因之一。京都大学的研究人员开发了一种随机建模方法,能够评估这种现象的影响。该方法的特点是与标准蒙特卡罗模拟相比具有显著的计算效率,可用于分析和综合各种系统的极端异常值。 将风力发电引入电力系统正在积极进行中,主要在美国和欧洲,并预计将继续在日本。但在实施后,如何处理产出波动的预测不确定性是关键。风力发电的波动通常很小,但由于不可忽略频率的阵风和湍流的出现,波动变得非常大。这种极端异常值被认为是电力系统严重受损的原因之一。 为了应对这种风力发电的波动,“绝对保持频率波动在0.2 Hz以内”这样的目标设定是无法实现的,或者会导致过于保守的设计。因此,“频率波动保持在99.7%或以上0.2 Hz以内”等概率目标设定是必不可少的。 概率不确定性通常通过假设其数学处理能力服从正态分布来进行统计评估。然而,风力发电的输出异常值比正态分布更频繁。即使在不假设正态分布的情况下构建复杂的模拟器,用蒙特卡罗模拟来研究统计性质也是不现实的。这是因为在足够多的极端异常值出现之前,所需的样本数量就会爆炸。 提出了风电功率波动对电力系统质量影响的评价方法。该方法首先建立了在不确定性条件下假设正态分布稳定的概率模型。然后,我们不再使用模型作为模拟器来生成数据样本,而是直接从模型中的参数计算统计属性。重要的特征是1。可以适当考虑极端离群值的影响,2。模型可以很容易地从实际数据中确定。计算成本很低。通过将该方法应用于基于电力系统实际数据的频率偏差估计,证明了该方法的有效性。 这种新提出的概率评估方法,使我们能够定量地评估风力发电发生极端突变所造成的电力系统风险。基于评价的对策将有助于提高电力系统的可靠性和经济性。还应注意的是,该方法适用于具有极端异常值的各种系统的分析和综合。 ——文章发布于2018年6月20日