我國科研團隊推動新能源并網(wǎng)技術進步助力能源轉型發(fā)展
來源：科技日報 時間：2023-10-20 10:28
10月13日，中國電力科學研究院有限公司王偉勝、李光輝、何國慶等撰寫的《新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩分析與抑制》英文版正式面世，面向海內外公開發(fā)行，該書系統(tǒng)全面地介紹新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩建模、分析、抑制技術和工程應用等內容，為世界新能源并網(wǎng)技術發(fā)展提供了中國經(jīng)驗。
近年來，可再生能源并網(wǎng)全國重點實驗室主任、中國電力科學研究院有限公司總工程師王偉勝領銜的技術攻關團隊，在新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩分析與抑制方面取得多項重大突破，攻克多項關鍵技術難題，形成“機理明晰、分析準確、抑制有效”的整體解決方案。
中國電科院科研人員在可再生能源并網(wǎng)全國重點實驗室開展海上風電經(jīng)直流送出工程寬頻振蕩問題抑制策略分析工作。
明晰振蕩判據(jù) ?推動理論創(chuàng)新
隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，寬頻振蕩問題在不同國家和地區(qū)相繼發(fā)生。2009年以來，國內外發(fā)生過多起新能源接入電網(wǎng)的振蕩事故，振蕩頻率覆蓋范圍廣，從數(shù)十赫茲到數(shù)百赫茲乃至上千赫茲，振蕩機理復雜，分析和抑制困難。寬頻振蕩對新能源健康持續(xù)發(fā)展、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行構成威脅。
團隊在傳統(tǒng)阻抗方法基礎上，開展大量創(chuàng)新性研究工作，揭示多送出場景下新能源發(fā)電集群振蕩的產(chǎn)生和演化機理，提出基于寬頻阻抗重塑的振蕩抑制策略，推動了阻抗方法理論體系創(chuàng)新，為解決大規(guī)模新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩問題提供理論指導。
構建驗證平臺 ?助推設備升級
寬頻振蕩引發(fā)大規(guī)模新能源連鎖脫網(wǎng)事故是一個不斷發(fā)展演化的動態(tài)過程，亟須研發(fā)高效仿真平臺開展大規(guī)模新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩的事故復現(xiàn)和抑制策略驗證。
我國大規(guī)模新能源集群規(guī)模大，含上萬個發(fā)電機組，且機型眾多，模型精度和仿真規(guī)模成為建設仿真平臺需要破解的兩大難題。團隊研制了新能源機組控制器在環(huán)仿真系統(tǒng)，基于新能源機組現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)，首創(chuàng)“現(xiàn)場試驗-控制在環(huán)-源代碼封裝”的模型校核技術，成功獲取精確的新能源發(fā)電仿真模型，模型誤差降至IEC國際標準值的1/5。
團隊在此基礎上，突破了綜合考慮電路參數(shù)、控制增益、旋轉慣量等因素的場站等值技術，建立千萬千瓦級新能源發(fā)電集群全電磁暫態(tài)仿真平臺，用于振蕩事故過程的復現(xiàn)和抑制策略驗證。
提供整體方案 支撐產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展
2016年以來，團隊基于大規(guī)模新能源并網(wǎng)系統(tǒng)阻抗理論體系和千萬千瓦級新能源發(fā)電集群全電磁暫態(tài)仿真平臺，先后解決新疆哈密地區(qū)的直驅、雙饋風電場次超同步振蕩事故，新能源孤島接入張北柔性直流電網(wǎng)寬頻振蕩事故，為大規(guī)模新能源并網(wǎng)寬頻振蕩問題分析與抑制積累了豐富、翔實的實踐經(jīng)驗。
中國電科院科研人員在新能源發(fā)電集群全電磁暫態(tài)仿真平臺開展寬頻振蕩數(shù)據(jù)模型分析工作。
目前，團隊已經(jīng)針對新能源基地經(jīng)金上、哈重、陜皖、陜豫、甘浙、寧湘等特高壓直流送出工程開展前期系統(tǒng)振蕩風險分析、技術要求制定等工作，為工程提供詳細的系統(tǒng)寬頻振蕩抑制策略。
“科研工作要以國家能源戰(zhàn)略為指引，立足能源行業(yè)發(fā)展重大需求，圍繞一個科研方向做深做透，注重理論聯(lián)系實際，科研成果要經(jīng)得起工程實踐的檢驗?！眻F隊負責人王偉勝說。（華凌）
責任編輯：高慧君
校對：吳蘇靈
