察看｜新能源快速开展，若何构建源网协调系统？
能源转型是世界能源开展的大趋向。近年来，全球电源构造逐步改变，新能源的重要性愈发表现，全球风电、光伏发电在全球电力拆机中的比例持续上升。
我国能源系统也在加速变化，鼎力开展新能源适应了我国能源消费和消费革命的开展标的目的。截至2019年岁尾，国度电网有限公司运营区新能源发电拆机3.5亿千瓦，占总拆机容量比例超越两成。估计到2050年，全国风电、光伏发电拆机容量占比将别离到达24%和31%。能源转型大布景下，源网协调系统方面有哪些摸索？将来又应若何完美？
高占比新能源持续接入，源网协调面对挑战
高占比新能源电力系统呈现两方面的次要特征变革——新能源发电具有间歇性和不确定性，新能源的随机颠簸会招致接入点的电气参数发作变革，增加系统运行的控造难度；新能源并网控造特征与常规电源差别大，大量电力电子器件的持续接入使电网运行特征由“电磁耦合”向“电-电转换”改变。
高占比新能源的持续接入给电网平安平稳运行带来不不变因素，源网协调面对以下挑战：
高占比新能源电力系统感知程度亟待进步。新能源机组动态过程复杂，机组的关键运行信息难以实时上传，各类型电源之间缺乏对全局可控资本运行形态的信息统筹，全网可控资本的灵敏控造与精准评估较难实现。
高占比新能源电力系统稳态调理程度需不竭提拔。新能源发电受资本、情况影响，易呈现随机颠簸，预测难度大，对电网运行影响较大；新能源无功调理才能未得到充实阐扬，功率大幅变革易形成电压颠簸；新能源出力颠簸形成电网有功调理难度大。
新能源抗扰动才能仍需进步。当电网发作扰动引起电压、频次越限时，接入电网末端的新能源机端电压颠簸更猛烈，新能源耐压、耐频才能不敷，易发作连锁脱网变乱，影响电力系统平安不变运行。
新能源主动支持才能需进一步发掘。新能源占比高的电力系统中，常规电源开机空间减小，系统惯量下降，易发作大幅功率颠簸，招致系统呈现频次不变问题；差别类型的新能源暂态特征差别显著，无法对电网实现有效支持，集中外送地域易发作电压不变问题。
高占比新能源电力系统宽频带振荡问题需深切研究预防。新能源、曲流等多样化电力电子设备及复杂控造设备接入电力系统，电网次/超同步振荡的高维度、宽频带问题凸显，振荡机理复杂。
新版强迫性国度尺度《电力系统平安不变导则》对含高占比新能源电力系统的源网协调提出了新的要求。当前，需要在《导则》的指点下，摸索能源转型布景下构建源网协调系统的办法。
立异手艺与办理，提拔新能源感知程度和管控才能
目前，西北电网新能源拆机已打破1亿千瓦，占总拆机的近四成。面临新能源拆机占比不竭上升的形势，近年来，国度电网有限公司西北分部在提拔高占比新能源电力系统感知程度、调控才能、新能源抗扰动才能、源网互动支持才能及应对宽频带不变问题方面立异理论，对构建能源转型下的源网协调系统开展了有益摸索。
在提拔感知程度方面，国网西北分部在新能源电站加拆高精度的监测安装，对新能源机组及场站形态实现全过程感知；将西北电网超越1亿千瓦控造资本分层、分区接入曲流群可控资本池，实现了风、光、水、火、曲流、柔性交换输电系统（FACTS）等控造资本可控量及散布信息的实时感知、掌握，统筹协调地挪用多种控造资本，实现多类型控造资本池监视、预警及辅助决策。
为有效处理高占比新能源出力颠簸调理难度大的问题，国网西北分部通过新能源发电168小时分项分级滚动预测，将高占比新能源科学纳入电网备用办理，降低新能源受阻率；针对全网无功资本的协调控造问题，构建了“网-省-场”三级协同的主动电压控造系统，充实发掘新能源参与电网电压调理的才能，实现了含风电机组、光伏逆变器、SVC/SVG等多种无功资本设备时序协调控造，将主网电压查核合格率进步至100%；通过日内滚动方案调整、实时方案误差校正的多时间标准、多电源协调优化，实现多个断面的级联优化控造，进步关键断面清洁能源送出效益。
国网西北分部在提拔新能源抗扰动才能上发力，进步和优化新能源一、二次设备耐压/耐频才能，拓展设备运行的“电压/频次带宽”。目前，西北电网已组织完成了3293万千瓦的风电机组耐高压才能革新，革新数量和规模均处领先位置，提拔祁韶曲流输送才能50万千瓦及近区风电送出才能超300万千瓦。
在发掘新能源源网互动才能上，国网西北分部成立高占比新能源电力系统的动弹惯量监测与阐发评价手段，成立频次不变程度量化阐发模子，求取电网最小需求动弹惯量，掌握新能源极限发电承载才能；提拔新能源快速频次响应才能，有效补强西北电网一次调频资本储蓄，操纵新能源与常规电源在时间、频次维度的婚配，完美西北电网的调频系统；针对差别地域电网的不变特征差别，提取关键控造环节和参数，优化新能源毛病穿越控造参数，通过闭环流程提拔新能源大规模接入电网的不变程度。
为应对宽频带不变问题，国网西北分部在新能源场站侧加拆次/超同步振荡监测系统，有效监测新能源和火电机组扭振等信息，阐发查找振荡源，操纵振荡源快速切除的办法阻断连锁毛病传导，避免振荡危害进一步扩大。
完美新形势下源网协调系统，支持能源转型开展
跟着后续新能源的持续开展，更多电力电子设备接入电网，电网形态将发作深入变革，电力系统的演变逐步打破现有的理论、运行控造框架。那需要不竭完美新形势下的源网协调系统，支持能源转型和电网开展。
电力电子化设备占比将不竭增大，关于含有海量新能源的高阶、强非线性系统，传统量化不变阐发办法已不再适用，需要进一步深化研究电力电子化电力系统的不变性根底理论和阐发办法，为运行控造供给可靠的理论支持。
将来新能源发电占比仍将上升，动弹惯量持续降低，抗频次扰动才能逐渐下降。为满足高占比新能源电网要求，除依靠虚拟储能等手艺增加惯量外，还需通过手艺立异拓展电力系统允许的频次颠簸带宽，降低系统对惯量的要求，完美频次防控系统架构。
跟着能源互联网的开展，用电智能化和各类需求响应办法鼎力推广，电力负荷资本品种更趋多样，灵敏可调理才能也在加强。传统发电跟踪负荷的源荷平衡系统已难以满足要求，必需引导负荷侧更好地阐扬调理感化，成立负荷跟踪新能源变革趋向的源荷互动平衡系统，在负荷侧释放调理空间，促进新能源的开展。
针对大规模新能源拆机接入形成主网电压支持“空心化”趋向，应考虑差别时间标准的电压特征需求，重构电网控造构造，优化无功设置装备摆设资本，完美传统的分层分区电压控造系统：大容量同步电源接入更高一级电网，支持特高压曲流运行和新能源外送；次一级电网合理设置装备摆设动态无功抵偿和调相机，维持本级电网无功平衡，削减与其他各级电网的无功交互；在低电压品级电网充实发掘和阐扬新能源的无功电压控造潜力，合理设置装备摆设散布式调相机，支持末端电网电压。
与传统同步机比拟，新能源机组具有短路电流受限、等值阻抗不不变、频次偏移等特征，现有继电庇护原理存在适应性问题。后续应积极研究适应新能源拆机高占比接入的继电庇护新原理及新手艺。
将来，电力系统逐渐向全电力电子化标的目的开展，对送端电力系统而言，同步支持才能不敷的问题将愈加严峻。为维持电力系统不变运行，需从电力电子设备特征的素质动手，做好全局统筹协调，充实发掘电力电子设备的灵敏控造潜力，提拔控造的灵敏性和切确性，实现源网荷储的互联互动，构建电力电子化电力系统的运行控造系统、系列尺度，提拔电网协调运行控造才能。
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