以科技創(chuàng)新強(qiáng)化新能源主動(dòng)支撐技術(shù)研究

蘇田宇 梁愷

電源友好工程

建設(shè)目標(biāo)

深刻把握風(fēng)光水火等電源運(yùn)行特性，積極推動(dòng)火電機(jī)組“三改聯(lián)動(dòng)”，研究推廣新能源主動(dòng)支撐技術(shù)，提高分布式電源可觀可測(cè)可控水平，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)友好，構(gòu)建高度耦合、高效運(yùn)行的低碳電力供應(yīng)體系。

為深入推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司部署實(shí)施新型電力系統(tǒng)全域綜合示范行動(dòng)。國(guó)網(wǎng)冀北電科院以“十大工程”重點(diǎn)任務(wù)為指引，瞄準(zhǔn)新能源主動(dòng)支撐領(lǐng)域開展技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證，積極服務(wù)冀北地區(qū)新能源發(fā)展。

“通過(guò)比較現(xiàn)場(chǎng)阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)室阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)新能源機(jī)組阻抗測(cè)量誤差進(jìn)行評(píng)估，有助于我們了解機(jī)組的真實(shí)特性，提升主動(dòng)支撐能力?！?月4日，在“風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)運(yùn)行與實(shí)證技術(shù)”國(guó)家電網(wǎng)公司實(shí)驗(yàn)室，電科院新能源所所長(zhǎng)吳林林進(jìn)一步部署了下一階段重點(diǎn)工作任務(wù)。

由于電網(wǎng)中常規(guī)新能源機(jī)組采用跟網(wǎng)型控制方式，不具備頻率和電壓的主動(dòng)支撐能力，大規(guī)模新能源接入后將給電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性帶來(lái)影響。因此，具備主動(dòng)支撐功能的新能源構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)受到行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，應(yīng)用前景廣闊。

“構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組采用構(gòu)網(wǎng)型控制方式，在電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性、頻率/電壓主動(dòng)支撐性能、故障穿越特性、阻抗特性等方面與常規(guī)跟網(wǎng)型機(jī)組區(qū)別顯著。為保證其并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，電網(wǎng)公司亟需對(duì)構(gòu)網(wǎng)型機(jī)組的真實(shí)運(yùn)行特性具備清晰明確的認(rèn)知。因此，根據(jù)構(gòu)網(wǎng)型功能和特點(diǎn)針對(duì)性開展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，進(jìn)而通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)掌握其運(yùn)行特性就顯得尤為重要?！表?xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王耀函說(shuō)。

電科院基于構(gòu)網(wǎng)型機(jī)組控制方向的技術(shù)積累和前期實(shí)驗(yàn)室硬件在環(huán)仿真測(cè)試結(jié)果，依托“風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)運(yùn)行與實(shí)證技術(shù)”國(guó)家電網(wǎng)公司實(shí)驗(yàn)室和“大規(guī)模新能源主動(dòng)支撐控制技術(shù)”國(guó)家電網(wǎng)公司科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置研發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題，聯(lián)合行業(yè)知名設(shè)備廠家開展技術(shù)攻關(guān)。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜叶啻伍_展技術(shù)討論，為測(cè)試裝置確定了慣量響應(yīng)、電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性、高/低電壓故障穿越、阻抗特性等測(cè)試需求，并針對(duì)測(cè)試功能設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電氣拓?fù)浜涂刂撇呗裕?jīng)過(guò)多次技術(shù)方案迭代和參數(shù)調(diào)試，成功研發(fā)了適用于構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組主動(dòng)支撐性能檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置。

“該裝置集合了多項(xiàng)構(gòu)網(wǎng)型特性測(cè)試功能，大幅提高檢測(cè)效率和便捷性。同時(shí)，裝置的額定容量達(dá)到10兆瓦，可滿足風(fēng)電機(jī)組大容量發(fā)展趨勢(shì)的需求。”風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)阻抗測(cè)試總指揮楊偉新介紹到。

6月10日，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)來(lái)到了沽源冰峰風(fēng)電場(chǎng)開展首次測(cè)試?！?…2…1…”隨著測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)總指揮的一聲令下，冀北地區(qū)新能源場(chǎng)站中首次現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組阻抗測(cè)試工作拉開序幕。

“風(fēng)機(jī)阻抗測(cè)試已完成，測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)完畢。”測(cè)試人員馬彥偉匯報(bào)到。30分鐘過(guò)后，數(shù)據(jù)全部采集結(jié)束，隨后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員又在不同風(fēng)速下進(jìn)行了多項(xiàng)測(cè)試，并對(duì)采集到的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，為下一步評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)的寬頻震蕩風(fēng)險(xiǎn)奠定了基礎(chǔ)。

“這次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試初步驗(yàn)證了測(cè)試裝置的可靠性和試驗(yàn)準(zhǔn)確性，有助于我們后續(xù)更深入地開展構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組頻率/電壓主動(dòng)支撐等特性的試驗(yàn)研究?！眳橇至纸榻B說(shuō)。

接下來(lái)，電科院還將在深刻掌握構(gòu)網(wǎng)型機(jī)組運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上，聯(lián)合高校、設(shè)備廠商等多方力量，籌備編寫構(gòu)網(wǎng)型新能源設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，開拓冀北公司在新能源主動(dòng)支撐方向的新局面。