Influence of Short-Term Dynamics of Renewable Energy Sources on Power Grid Stability

可再生能源短期动态对电网稳定性的影响

基本信息

  • 批准号:
    271129427
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Grants
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2014-12-31 至 2022-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The changed energy policy requires new structures of electrical powergrids. Increasing shares of renewable energy sources cause higherfluctuations for the fed-in electricity. Reducing synchronousgenerators of traditional power plants will weaken the second reservesthat are essential for the stability of the power supply. Thestochastic dynamics of renewable power sources are up to now not wellcharacterized. There is need to achieve a better fundamentalunderstanding of this dynamics and its consequences for the stabilityof future power grids. In this project the impact of short-time powerfluctuations of wind and solar irradiance on grid stability isstudied. Preliminary results show that these short-time fluctuationsexhibit non-Gaussian, fat-tailed distributions, which lead to a muchhigher probability of extreme events. By an extensive statisticalanalysis of various data sets, a non-parametric modeling of thestochastic dynamics of renewable energy sources shall be developedthat takes into account intermittent behavior and correlations. Thismodeling is subsequently used to investigate power grid stabilitiesbased on methods borrowed from the field of the statistical physics ofcomplex systems.
能源政策的变化要求新的电网结构。可再生能源份额的增加导致了上网电价的更大波动。减少传统发电厂的同步发电机将削弱对电力供应稳定至关重要的第二储备。可再生能源的随机动力学到目前为止还没有很好的表征。有必要对这种动态及其对未来电网稳定性的影响有一个更好的基本理解。本项目研究了风力和太阳辐照度的短时波动对电网稳定性的影响。初步结果表明,这些短时波动表现出非高斯、厚尾分布,这导致极端事件的概率要高得多。通过对各种数据集的广泛统计分析,应开发可再生能源随机动力学的非参数模型,该模型应考虑间歇性行为和相关性。该模型随后被用于基于复杂系统统计物理领域的方法来研究电网的稳定性。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Wind Speed Modeling by Nested ARIMA Processes
  • DOI:
    10.3390/en12010069
  • 发表时间:
    2018-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Sokhom Sim;P. Maass;P. Lind
  • 通讯作者:
    Sokhom Sim;P. Maass;P. Lind
Normal Behaviour Models for Wind Turbine Vibrations: Comparison of Neural Networks and a Stochastic Approach
  • DOI:
    10.3390/en10121944
  • 发表时间:
    2017-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    P. Lind;L. Vera-Tudela;M. Wächter;M. Kühn;J. Peinke
  • 通讯作者:
    P. Lind;L. Vera-Tudela;M. Wächter;M. Kühn;J. Peinke
Heterogeneities in electricity grids strongly enhance non-Gaussian features of frequency fluctuations under stochastic power input.
电网的异质性强烈增强了随机功率输入下频率波动的非高斯特征
  • DOI:
    10.1063/1.5122986
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    M. F. Wolff;K. Schmietendorf;O. Kamps;P. G. Lind;J. Peinke;P. Maass
  • 通讯作者:
    P. Maass
Power grid stability under perturbation of single nodes: Effects of heterogeneity and internal nodes.
  • DOI:
    10.1063/1.5040689
  • 发表时间:
    2018-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    M. Wolff;P. Lind;P. Maass
  • 通讯作者:
    M. Wolff;P. Lind;P. Maass
The impact of turbulent renewable energy production on power grid stability and quality
可再生能源生产动荡对电网稳定性和质量的影响
  • DOI:
    10.1140/epjb/e2017-80352-8
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Schmietendorf;J. Peinke;O. Kamps
  • 通讯作者:
    O. Kamps
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