高比例可再生能源電力系統分析與調控

本期特約主編|萬燦，男，1986年，浙江大學電氣工程學院教授、博士生導師，電力能源互聯及其智能化研究所副所長。擔任中國電工技術學會人工智能及電氣應用專業委員會副秘書長，IEEE PES ISGT Asia 2019 技術委員會主席，IEEE Transactions on Industry Applications 和IEEE Systems Journal編委，CSEE Journal of Power and Energy Systems青年編委。主持國家自然科學基金面上項目、國家重點研發計劃“智能電網技術與裝備”重點專項課題、國家自然科學基金國際合作(重點類)項目子課題等。入選中國科協“青年人才托舉工程”，曾獲教育部自然科學一等獎、浙江省科技進步一等獎、中國電力優秀青年科技人才獎、首屆Hong Kong PhD Fellowship等獎勵。主要研究方向包括新能源電力系統預測與優化控制、綜合能源系統與主動配電網、人工智能及其在電力系統中的應用。

近年來，為了應對傳統化石能源短缺與生態環境惡化，我國可再生能源快速發展，風電與光伏裝機容量已居世界第一，將逐步替代火電成為電力系統主力電源。清潔能源的間歇性、不可控性增加了電網運行、控制的難度，大規模交直流混聯電網建設在提升長距離送電能力的同時，使得輸電網絡的機電、電磁暫態特性更加復雜。在此背景下，高比例新能源接入電力系統的協調規劃、仿真分析、優化運行、控制保護等眾多技術問題亟需解決。

為緊密跟蹤高滲透率新能源電力系統相關各類新理論、新技術的研究進展，共享最新學術和技術成果，促進行業技術交流，《電力工程技術》期刊開設了“高比例可再生能源電力系統分析與調控”專題，本人有幸受邀擔任專題主編。專題收到大量具備理論創新與工程指導性的優質稿件，經同行評議、專家評定，最終選出7篇論文組成專題。在含大規模新能源大電網的調度控制方面，國網公司西北分部柯賢波等研究了新能源的有功、無功解耦控制方法，分析了將新能源納入緊急控制的技術需求，設計了系統架構，并提出了可控功率實時感知的實現方法以及考慮通信時延的控制策略；國網山西電科院程雪婷等提出了風電集群的場群-風電場-機組3層控制方法，優化風機調控，提高風電消納能力；云南民族大學徐天奇等構建了虛擬發電廠模型，考慮新能源的波動性并結合儲能系統和可中斷負荷進行優化調度，實現新能源的友好接入。在新能源接入配電網的分析與計算方面，福州大學阮正鑫等建立了可準確反映分布式光伏超高次諧波電流的動態數學模型，分析了多臺光伏逆變器之間以及電網背景諧波與光伏逆變器之間的超高次諧波交互影響；東南大學陳顥元等提出基于密度中心的光伏電站出力聚類方法，建立Copula函數描述多個輸出功率的概率分布，實現了基于拉丁超立方采樣的概率潮流計算。在新能源接入電網的規劃與保護控制方面，長沙理工大學易洋等針對集中式光伏電站階段式電流保護存在的拒動、誤動問題，在分析光伏電站故障特性的基礎上，對現有保護方案進行了技術改進；國網上海電力公司許鳴吉等研究了光伏以不同位置、容量、密度接入電網時臺區電壓、線路損耗和電壓穩定性的變化規律，建立了光伏接入的優選模型，提出了一種基于交互式決策數學模型的多目標優化方法。

本專題旨在展示高比例可再生能源接入背景下電力系統分析、調控方面的最新研究成果和進展，由于專題論文數量限制以及發表時間的安排,很多有價值的論文未能在專題中收錄,希望能夠得到所有作者和廣大讀者的理解。

在此感謝有關專家學者對本專題的大力支持，感謝《電力工程技術》編輯部為本專題的策劃、組織和出版所做的大量細致的工作，最后衷心希望本專題能夠為相關領域的專家學者提供交流的平臺，為“雙碳”政策下電力系統的轉型與發展提供有益的參考。