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高滲透率光伏并網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)頻率穩(wěn)定性影響的量化評估

2022-09-13 05:56:48顏湘武梁白雪賈焦心王晨光
可再生能源 2022年9期
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

顏湘武,梁白雪,賈焦心,王晨光

(華北電力大學(xué) 河北省分布式儲能與微網(wǎng)重點實驗室,河北 保定 071003)

0 引言

近年來,含高比例光伏電網(wǎng)在遭受故障后,可再生能源機(jī)組會發(fā)生意外脫網(wǎng)事故[1],[2]。因此,分析光伏發(fā)電機(jī)組對暫態(tài)頻率穩(wěn)定性影響時,不僅要關(guān)注光伏電源、逆變器等元件的暫態(tài)特性,還要關(guān)注光伏電站并網(wǎng)保護(hù)策略。

系統(tǒng)光伏滲透率低時,可再生能源機(jī)組不會影響系統(tǒng)整體的調(diào)頻能力,對系統(tǒng)影響較大的是光伏機(jī)組出力的波動性與不確定性。隨著可再生能源滲透率的提高,系統(tǒng)呈現(xiàn)電力電子化,改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的調(diào)頻特性[3]。同步機(jī)一次調(diào)頻響應(yīng)存在延遲特性,擾動后的初始階段頻率變化取決于系統(tǒng)的慣量水平。光伏機(jī)組不具有旋轉(zhuǎn)設(shè)備,隨著光伏滲透率的提高,系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量減少,遭受功率擾動后,頻率變化程度劇烈,可能會引起保護(hù)裝置動作而切除部分機(jī)組,進(jìn)而引起連鎖反應(yīng),擴(kuò)大事故嚴(yán)重程度[4]。與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的機(jī)電耦合和同步運(yùn)行機(jī)制不同,可再生能源通過電力電子換流器并入電網(wǎng),換流器將電源和電網(wǎng)解耦,這使得光伏機(jī)組的輸出功率與頻率解耦,不響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化。為了最大效率的利用太陽能資源,光伏機(jī)組往往處于最大功率跟蹤模式,不具有備用功率平衡系統(tǒng)的有功功率。因此高滲透系統(tǒng)的一次調(diào)頻能力差[5]。除了光伏機(jī)組自身運(yùn)行特性外,文獻(xiàn)[6]提出可再生能源機(jī)組中變流裝置的保護(hù)功能對電網(wǎng)調(diào)頻的影響。……

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