新能源因電壓異常脫網的控制策略研究

劉一峰，祁　鑫

（國網寧夏電力公司電力調度控制中心，寧夏　銀川　750001）

近年來，我國風電和光伏發電快速發展，在風電、光資源豐富的三北地區，區域內的新能源發電消納能力已難以滿足消納需求［1-2］。研究表明：風、光、火打捆經特高壓直流跨區外送是實現大規模風電等清潔能源的集約高效開發和利用的有效手段［3-7］，但近期國內發生過多起風機群體性脫網事故［8-11］，給電網的安全穩定運行帶來了很大的隱患。當大規模的風電并入電網后，將導致地區系統電壓波動、電網穩定性變差等問題［12］，給寧夏電網的安全穩定運行帶來了新的挑戰，急需進行風電脫網控制策略研究。

1　研究現狀及存在的問題

預計至2017年年底，寧夏電網風電裝機容量將達到11.5 GW，約占總裝機容量的25%。寧夏地理面積小，風電同時率高；同時，隨著大規模集中式新能源的并網接入，在直流近區存在大量風電、光伏的運行方式下，新能源與直流、交流電網的耦合特性日益增強，電網故障將會引起系統無功電壓波動［13-14］、短路電流水平升高等一系列新問題，此類問題的出現勢必會影響到新能源的并網運行。通過對近期風電脫網事故的分析，發現故障原因主要是由設備故障和匯集地區風電場調壓能力不足造成的［15］。文獻［16］ 研究了初期并網的風電機組自身普遍低電壓穿越水平不足，引發風電機組大規模脫網。文獻［17］ 研究了部分風電機組因低電壓穿越失敗而脫網后，系統無功過剩，造成電壓飆升，風電機組因過電壓保護動作而脫網，擴大了故障的影響?！?br>