逐步擺脫化石能源依賴,實現大規模可再生能源發展是全球能源變革趨勢。預計到2050年,可再生能源出力在能源消費總量中所占比例將達到80%。隨著以風電和光伏為代表的大規模可再生能源接入電網,傳統的電力系統頻率控制問題面臨新的挑戰和機遇。一方面,隨著風電機組和光伏發電系統替代傳統火電機組發電,使得在線機組的總轉動慣量減小,維持頻率質量的能力降低,而可再生能源發電出力的隨機波動又加重了系統對調頻資源的需求;另一方面,風電和光伏發電出力可通過電力電子設備快速調節,具備維持電力系統頻率水平的巨大潛力。此外,越來越多的新型儲能資源和需求側靈活資源,如儲能、電動汽車、蓄冷、蓄熱負荷,接入電網運行。相比火電機組,新型儲能和靈活資源通常具有較快的功率調節速度,適合參與電力系統的頻率調節,因而受到了越來越多的關注。
為探究在新形勢下電力系統的頻率變化機理和多類型資源協同參與頻率控制的理論方法,展示業內專家學者的最新研究成果,《電力系統自動化》特別策劃組織了本期“適應大規模可再生能源接入的智能電網頻率控制”專輯,并邀請我們擔任特約主編。本專輯采取約稿與征稿相結合的方式,經專家審稿,最終收錄論文10篇,主要涵蓋以下幾個方面。
1)在智能電網調頻技術發展趨勢方面,清華大學胡澤春等對大規模可再生能源接入背景下自動發電控制(AGC)的研究現狀進行了總結分析,并展望了關鍵研究方向;……