我国电网支撑可再生能源发展的实践与挑战

当前正在研发建设的“一体化管控平台”， 可实现各级调度对特高压直流及送、受端电网的全面、实时、同步监控，并具备外部环境监视、动态特性实时分析、预想故障滚动扫描、运行风险实时评估预控、直流闭锁协同处置等功能， 显著提升调度运行支撑能力。

3.4 关于电力电子设备大规模并网引发的新问题

1) 关于建模分析方法。

针对电力系统振荡，传统分析方法主要包括时域仿真法和小信号特征值分析法。时域仿真法便于在机理未明的情况下分析和归纳问题特征规律，但其对模型精度、仿真步长及计算速度等要求很高，建立整个系统的电磁暂态仿真模型极为困难。小信号特征值分析法同样需要详细的装置模型和参数，大系统下的维数灾问题将导致研究困难。阻抗分析法[12]通过建立装置的小信号频域阻抗模型，利用奈奎斯特稳定性判据进行系统稳定的判定， 该方法同样面临大系统下稳定性描述和分析困难等问题。

含大规模新能源发电的电力系统电磁暂态实时仿真技术、复杂电网振荡稳定性分析方法与工程实用工具开发都是后续应重点研究的方向。

2) 关于振荡监测、抑制技术。

大规模新能源发电并网振荡问题中， 电力电子装置的控制与电网间的相互作用成为主导因素。通过改进装置控制实现装备特性优化是抑制振荡的有效措施。

新疆哈密振荡事件中，基于前述阻抗法，对风机控制参数优化设计，实现了风机阻抗特性的改进，如图 21。 可以看出，修正后，风机阻抗与电网阻抗相交点向高频方向移动，且相交点对应的相角差减小，风机与电网之间不再形成串联振荡回路。

此外，新疆哈密电网还建设了振荡监控与高精度实时录波系统，当装置检测到振荡发生时，触发布置于各个风电场的稳控装置，按照振荡分量从大到小的顺序，以及各类型装置(直驱、双馈、SVG/SVC等)单独控制的原则，分轮次切除监控范围内的风电场汇集线等设备。 同时， 自动将该时段的录波数据(采样频率 1200 Hz)上传至调度主站。如图 22 所示。

3) 关于电力电子装置入网及运行标准。

风电、光伏等新能源机组，以及传统直流、柔性直流、 FACTS 装置等一般通过电力电子装置并网，电网运行特性与接入电网的各类电力电子装置响应特性密切相关，亟需研究制定上述装置入网及运行标准。

4 结语

伴随清洁能源快速发展、大容量远距离输电格局的逐步形成，交直流大电网运行特性发生重大变化，带来电力系统运行与控制的一系列新问题， 结合近年来我国特高压运行实践，对上述问题进行了深入思考。结合未来电力系统的构建原则，提出衡量同步电网规模合理性的若干指标，对直流、新能源、传统火电未来发展技术提出要求;结合系统运行控制策略和控制手段优化，提出尽快修订现有安全稳定计算标准，增加新的故障形态;提出系统保护建设的总体框架和基本原则;针对电力电子大规模并网引发的新问题，从建模方法、振荡检测与抑制技术、电力电子装置入网及运行标准等方面提出要求。通过不断深入研究电网运行客观规律、提升电网运行控制能力，有效支撑可再生能源健康发展。

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作者简介：

陈国平，李明节，许涛，张剑云，王超(国家电网公司 国家电力调度控制中心）

陈国平(1965)，男，博士，教授级高工，长期从事电力调度运行、控制、管理等工作，

李明节(1963)，男，博士，教授级高工，长期从事电力系统运行与控制、水电及新能源调度等工作。