弱電網可以用曲線的特性去研究風電場的有功無功和極端電壓的關系。
——國網冀北電力有限公司電力科學研究院新能源所所長吳林林
2023年4月14日,“2023年新型電力系統產學研融合發展大會”第二分論壇——關鍵技術應用專場在華北電力大學順利召開。分論壇邀請多位專家、學者圍繞碳達峰和碳中和遠景目標,針對新型電力系統中的關鍵技術應用,進行深入研討。
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國網冀北電力有限公司電力科學研究院新能源所所長吳林林帶來題目為《接入弱電網的新能源機組并網運行技術與應用》的主題演講。北極星電力整理如下:
他表示,近年新能源相關問題絕大多數和弱電網相關,主要分三類:
第一類,非固定周期的電壓波動。電壓在0.7到1.4范圍內反復的波動,故障過程中上百臺機組脫網,與平時的電能質量電壓波動是完全不一樣的機理和形態。
第二類,不對稱故障下暫態過電壓。在某些場景下順時30毫秒就到了1.65秒,之后電壓穩定在1.3秒左右,有7個風電場10個型號和10套SVG出現了閉鎖,不對稱故障嚴重。
他介紹到,在新能源機組應建立低穿在故障前、故障中、故障后階段的模型,弱電網可以用曲線的特性去研究風電場的有功無功和極端電壓的關系,如果把它們聯系起來就可以得出風電場的電壓有功無功和系統電壓的關系。在弱電網主導電源的非連續切換帶來的功率波動就會表現出來電壓波動的形態。
他還介紹到全電磁暫態仿真技術。電磁仿真系統方針難度較大,需要提高精度、規模、效率。另外在場站聚合方面,把一個風電場等值成一臺機,做動態分區,用動態分析的方式,可以根據大量的風速數據驅做聚類,選擇一個概率最大得分組去做層次聚類。
關于矢量聚合方面,方法分兩步:第一步,采用矢量擬合方法匹配詳細風場的輸出量阻抗。第二步,用矢量擬合得到這個參數。接下來是仿真規模,為了提高仿真規模,使用半隱式延遲的電路的方式,也是為保證頻率的一致性。
他表示,電壓波動與過電壓不太一樣,因為過電壓出現特別快,基本上故障后就出現,所以主要靠增加策略。而電壓波動更多是切換邏輯,盡量做一個平滑的切換,就數量做電壓閾值有功無功指令,三者之間協調,盡量讓低穿的低穿、高穿的高穿,進行切換一次。
他還介紹道到,上述技術在三個工程已有應用。從張家口到雄安的特高壓工程,即出名的“張北的風點亮了北京的燈”,過電壓非常小,輸送能力有顯著的提升。另外一個工程是系統工程。是國內第一個比較大的大基地風火打捆工程,大概是700萬千瓦風電加6、700萬千瓦火電,二期還建設400萬千瓦風電,通過特高壓交直流系統送出,也是非常復雜、非常典型的工程。當時搭建系統仿真平臺,采取優化措施,效果非常明顯。最后一個項目是陜武特高壓工程,也是典型的過電壓形態,也是開展并網性能優化的工作,目前進展也比較順利。
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