风电系统

为实现高比例新能源电力系统发电和消纳成本的计算，基于传统的风力发电平准化度电成本模型，首先构建了计及风电并网导致的辅助服务费用和风电低碳效益的系统平准化度电成本模型和考虑渗透率的风电装机容量变化关系模型，进而以风电的出力序列为纽带打通这2个模型，将满足渗透率要求的最小风电装机容量设为输入参数，量化风力发电的系统平准化度电成本，实现对不同渗透率场景下风电系统平准化度电成本测算。最后，通过算例分析，研究了4种典型渗透率场景下风力发电系统平准化度电成本的变化，并绘制了考虑不同渗透率的风电系统平准化度电成本变化曲线图。结果表明，调峰成本对风电渗透率变化最为敏感。所建模型可有效应用于不同渗透率场景下风力发电成本的计算，为区域风电并网的合理规划和成本管控提供支持。

针对目前现行较为固定的分时电价策略难以引导电动汽车参与系统风电消纳的问题，提出一种计及规模化电动汽车调控潜力的含风电系统优化调度策略。首先，从可调度时间和可调度空间两个角度出发构建电动汽车调控潜力评估指标，建立规模化电动汽车参与电网调控的潜力评估模型；其次，参考调控潜力评估结果进行电动汽车分群，建立兼顾风电消纳与电动汽车集群间差异的分群分时电价模型；然后，以电网侧总负荷峰谷差最低、用户侧电动汽车用户充电费用最低为目标，以电动汽车集群的充放电状态为决策变量，建立一种综合考虑电网与电动汽车用户利益的优化模型；最后通过实例仿真验证了所提方法的可行性与有效性。

为解决风电机组在风电功率平抑和故障穿越2方面的不足，针对基于混合储能的直驱风力发电系统，提出一种同时兼顾风电功率平抑和故障穿越的复合功率控制策略。一方面，提出具有功率误差反馈环的改进型二阶滤波功率分配方法，实时修正超级电容和蓄电池储能的功率响应指令，提高目标功率分配精度的同时改善跟踪控制效果，实现风电功率平抑的同时延长储能介质使用寿命；另一方面，提出网侧变流器（grid side convertor，GSC）和混合储能共同作用的复合功率控制策略，实时修正各控制量的功率响应指令并快速清除直流母线上的冗余功率，提高风电机组的故障穿越能力，使风电系统基本不受电网故障的影响。

“双碳”目标背景下，海上风电等可再生能源发展的重要性逐渐提高，但风力发电的波动性会给系统运行带来安全性问题。结合多种储能技术提出计及气固两相储氢的海上风电-多元储能系统，通过配置储能容量满足海上风电系统安全运行要求。首先，构建海上风电-多元储能系统模型并对系统结构以及能流情况进行阐述。其次，介绍包含气态和固态两相储氢的储氢系统并解释固态储氢相关原理。再次，构建海上风电-多元储能系统配置优化模型。最后，结合典型周运行数据进行仿真分析。结果表明所提系统能提高海上风电系统的安全性和经济性。

随着环保意识的增强以及风电渗透率的不断攀升，使得电力部门对含风电系统的经济调度提出了更高的要求。为了在降低污染物排放及促进风电消纳的同时将发电成本控制在最低，建立了考虑环境与经济指标的风-火多随机变量经济调度模型。该模型中的目标函数考虑了火力发电成本、风力发电成本、弃风惩罚成本及污染气体排放。采用多目标原子轨道搜索算法进行模型求解，该算法在传统原子轨道搜索算法的基础上添加了存档机制、网络机制以及领导者选择机制，具有较强的多目标优化执行能力。结合修改后的IEEE30节点算例进行仿真分析，结果验证了所提模型的可行性以及多目标原子轨道搜索算法求解此类问题的有效性。

以双有源桥变换器(dual-active-bridge converters, DAB)为子模块、输入端并联输出端串联(input parallel output series, IPOS)构成的IPOS-DAB变换器是全直流风电系统实现风电直流汇集与送出的关键枢纽。IPOS-DAB变换器在工程实际应用中元器件参数存在差异，并串联时不同DAB子模块输出功率不均衡，导致DAB子模块输出电压电流不均衡，进而会造成子模块损坏的机率大增，极大地降低了系统的可靠性。传统均压控制存在可靠性较低、动态性能不足的问题，因此无法满足外部动态扰动时的控制要求。针对此问题，结合模型预测控制(model predictive control, MPC)方法的优势，采用模型预测控制对IPOS-DAB变换器进行均压控制。首先根据IPOS-DAB变换器建立预测模型，然后设计控制目标函数及整体控制策略。最后在Matlab/Simulink中搭建系统模型，在不同工况下与传统均压控制进行对比仿真验证，证明了所提控制策略具有更好的均压控制效果。

随着中小型风电系统的工艺技术不断创新，市场竞争力会越来越高，小风电也能撬起大市场。在大兆瓦风机、超长叶片成为风电行业主流的当下，中小风电还有发展空间吗？未来的发展潜力又在哪里？在业内人士看来，尽管近年来中小风电行业发展规模萎缩，但由于中小风电应用场景多样，机遇还是颇多。随着中小型风电系统的工艺技术不断创新，市场竞争力会越来越高，小风电也能撬起大市场。

7月17日，西北首个集风、光、储、充、放及客户服务于一体的综合性智慧充电服务示范中心——银川南智慧充电服务示范中心正式投运并对外运营。该示范中心由风电系统、光伏发电系统、能量路由器直流配电系统、储能系统、充放电系统、站网多平台互动系统、辅助服务系统、智慧充电服务驿站8个板块构成。