以科技創新強化新能源主動支撐技術研究

蘇田宇 梁愷

電源友好工程

建設目標

深刻把握風光水火等電源運行特性，積極推動火電機組“三改聯動”，研究推廣新能源主動支撐技術，提高分布式電源可觀可測可控水平，實現源網友好，構建高度耦合、高效運行的低碳電力供應體系。

為深入推進新型電力系統建設，國網冀北電力有限公司部署實施新型電力系統全域綜合示范行動。國網冀北電科院以“十大工程”重點任務為指引，瞄準新能源主動支撐領域開展技術攻關和現場實證，積極服務冀北地區新能源發展。

“通過比較現場阻抗測試數據和實驗室阻抗測試數據，進而對新能源機組阻抗測量誤差進行評估，有助于我們了解機組的真實特性，提升主動支撐能力。”9月4日，在“風光儲并網運行與實證技術”國家電網公司實驗室，電科院新能源所所長吳林林進一步部署了下一階段重點工作任務。

由于電網中常規新能源機組采用跟網型控制方式，不具備頻率和電壓的主動支撐能力，大規模新能源接入后將給電網運行穩定性帶來影響。因此，具備主動支撐功能的新能源構網型技術受到行業內廣泛關注，應用前景廣闊。

“構網型新能源機組采用構網型控制方式，在電網強度適應性、頻率/電壓主動支撐性能、故障穿越特性、阻抗特性等方面與常規跟網型機組區別顯著。為保證其并網后電力系統的安全穩定運行，電網公司亟需對構網型機組的真實運行特性具備清晰明確的認知。因此，根據構網型功能和特點針對性開展現場實測，進而通過實測數據掌握其運行特性就顯得尤為重要。”項目團隊負責人王耀函說。

電科院基于構網型機組控制方向的技術積累和前期實驗室硬件在環仿真測試結果，依托“風光儲并網運行與實證技術”國家電網公司實驗室和“大規模新能源主動支撐控制技術”國家電網公司科技攻關團隊，針對構網型風電機組現場測試裝置研發的關鍵問題，聯合行業知名設備廠家開展技術攻關。

項目團隊組織相關領域專家多次開展技術討論，為測試裝置確定了慣量響應、電網強度適應性、高/低電壓故障穿越、阻抗特性等測試需求，并針對測試功能設計了相應的電氣拓撲和控制策略，經過多次技術方案迭代和參數調試，成功研發了適用于構網型風電機組主動支撐性能檢測的現場測試裝置。

“該裝置集合了多項構網型特性測試功能，大幅提高檢測效率和便捷性。同時，裝置的額定容量達到10兆瓦，可滿足風電機組大容量發展趨勢的需求。”風電機組現場阻抗測試總指揮楊偉新介紹到。

6月10日，項目團隊來到了沽源冰峰風電場開展首次測試。“3…2…1…”隨著測試現場總指揮的一聲令下，冀北地區新能源場站中首次現場風電機組阻抗測試工作拉開序幕。

“風機阻抗測試已完成，測試數據存儲完畢。”測試人員馬彥偉匯報到。30分鐘過后，數據全部采集結束，隨后，現場測試人員又在不同風速下進行了多項測試，并對采集到的多組數據進行了處理，為下一步評估風電場接入系統的寬頻震蕩風險奠定了基礎。

“這次現場測試初步驗證了測試裝置的可靠性和試驗準確性，有助于我們后續更深入地開展構網型新能源機組頻率/電壓主動支撐等特性的試驗研究。”吳林林介紹說。

接下來，電科院還將在深刻掌握構網型機組運行特性的基礎上，聯合高校、設備廠商等多方力量，籌備編寫構網型新能源設備現場測試相關標準，開拓冀北公司在新能源主動支撐方向的新局面。