构网型新能源得留点力气保证能撑得住电网

中国电科院团队搞出了个新研究,专门解决构网型技术咋配才合适的问题。现在搞新能源开发,主流都是集中建大基地,还得远距离往远处送,好多风光基地离交流主网架都远得很,也没个常规同步电源顶着。行业里现在普遍是用跟网型控制,靠着锁相环去跟着电网的电压和频率干活。不过这法子短板不少,一碰上弱电网,宽频振荡这种小干扰稳不住的问题就容易跑出来;再加上系统一有个什么乱子,这些跟网型新能源帮不上大忙,抗扰性和支撑能力就会变得很低,安全隐患越来越多。 近几年的研究和实践都证明了,构网型控制技术能把这些短板补上。它不跟别的设备混在一起跟着电网转,而是通过功率同步自己把电压建起来。系统要是受到干扰了,它还能主动去撑着电压和频率稳住不偏,这就大大提高了系统运行的可靠性。到了2024年8月,国家好多部门一块儿发的那个《加快构建新型电力系统行动方案》里头也说了,要把构网型控制技术推广到典型场景里用。 可问题也就跟着来了:构网型新能源得留点力气保证能撑得住电网,不能把所有的电都发出来了。在现有技术和经济条件的限制下,怎么把这些单元的接入位置和配置容量给算清楚?既不能让系统不稳,又得把那没用的容量尽量省下来,这成了行业里急着要解决的核心问题。 以前业内也有做这方面研究的,但大多是在简化的两机系统或者聚合等值模型上算的,根本没怎么考虑实际系统里那些不一样的设备特性和复杂网络拓扑带来的影响。还有很少有人把小干扰稳定、稳定支撑能力这些关键条件塞进配置规划里去看,实际用来干活就很有限。 针对这个情况,中国电力科学研究院有限公司可再生能源并网全国重点实验室的孙培博和王伟胜他们几个人专门盯着新能源集群并网的场景做了系统研究,弄出了一套考虑小干扰稳定约束的新能源并网系统构网型单元配置方法。他们先从单机入手分析功率-电压闭环传递模型,跟行业常用的电流-电压闭环模型比了比稳定特性,发现是一致的。接着把这个单机的方法给拓展到多机系统上,把系统小干扰稳定、支撑能力给量化出来做指标,又给出了选点配置的指标和一套完整的求解方法。最后还用实际的新能源集群系统做了个例子验证了这招真管用。 结果表明这套法子能把多机接入和电网拓扑的动态特征全都包进去。在小干扰稳定的限制下,合理规划好容量和布点的位置,既能保证系统在宽频带里有足够的安全裕度和支撑力,还能省下不少配置成本。 不过话说回来,现在接了构网型单元进去,可能会给系统带来新的控制动态特性,搞出别的频段的稳不住问题。接下来还得深入研究一下它到底在哪种场景下用最好,进一步探索交直流那种复杂电网该怎么配。 这事儿发在2025年第9期的《电工技术学报》上了,题目就是“计及小干扰稳定约束的新能源并网系统构网型单元配置方法”。这是国家电网公司总部科技项目给的支持。