以新能源主动支撑技术 推动构建新型电力系统

  随着新能源的加快速度进行发展，电力系统“双高”（高比例可再次生产的能源、高比例电力电子设备）特征凸显，系统的物理基础、功能形态深刻变化，给电网安全稳定运行带来挑战。新能源场站需要具备主动支撑能力，拥有接近或高于同步电源的控制特性，支撑系统电压、频率稳定以及提供备用容量。国家电网有限公司华北分部开展新能源场站主动支撑技术探讨研究，深入分析大规模新能源接入对电网的影响，提出了新能源主动支撑技术方面的要求，助力新能源健康有序发展，推动加快构建新型电力系统。

  近年来，新能源接入电网的规模逐年扩大。以华北电网为例，预计到今年年底新能源装机规模约3亿千瓦，2025年约4.3亿千瓦。受新能源主动支撑能力不够、单机容量小、装机数量大等因素影响，监测和控制电力系统运作情况的难度增加，给电网安全稳定运行带来挑战。

  电力系统转动惯量下降，频率稳定水平降低。新能源机组呈现出弱惯性或无惯性特征，在无附加控制的情况下，新能源机组在惯量响应阶段并不具备分配系统扰动功率的能力，在一次调频阶段频率调节能力受限，电力系统频率变化速度加快、幅度增加；在有附加控制的情况下，受新能源机组运行特性制约，惯量响应及一次调频的上调空间存在限制。随着新能源装机接入占比增加，电网总体惯量、调频能力降低，发生故障的风险增加。

  新能源机组对电力系统电压支撑能力不够，系统电压稳定水平下降。新能源场站一般由无功设备提供电压支撑，由于并网电压等级较低，难以为500千伏及以上主网提供有效支撑。如果电力系统故障导致新能源机组进入低电压穿越状态，新能源机组难以提供系统急需的动态无功支撑，造成系统电压稳定水平降低，一定要通过降低系统运行效率的方式保证稳定水平。

  具有“双高”特征的电力系统动态特性复杂，功角稳定特性变化大。电力系统动态特性发生较大改变，系统同步稳定逐渐由新能源参与转变成主导。电网发生故障后易产生复杂的动态交互作用，可能会导致传统机组功角稳定问题、新能源机组的同步稳定问题以及系统电压稳定问题并存的复杂情况，给电网运行控制造成困难。

  电力电子设备大幅度的增加，宽频振荡问题凸显。直流、新能源机组、无功补偿设备等通过电力电子设备接入电网，这些元件之间有多时间尺度交互。电力系统出现振荡时，振荡频率呈现宽频带特性，宽频振荡发生的概率大幅度的增加，易引发电网失稳。宽频振荡的抑制、控制和阻断面临较大挑战。

  电力系统连锁故障风险增加。新能源机组耐过流能力差，当电网故障引发低电压或高电压时都会引发换流器过流，易造成新能源机组脱网。新能源机组控制电压能力不及传统机组，暂态过电压问题突出，也增加了新能源机组的脱网风险，可能引发系统频率和电压问题，导致连锁故障。

  随着新能源占比提高，同步电源占比下降，电力系统可用调节能力变弱，急需研究新能源主动支撑技术，使新能源场站具备一定的频率和电压支撑、抑制宽频振荡等能力，以保证电力系统安全稳定运行。

  新能源主动支撑技术需提高新能源场站同步稳定能力。新能源场站设备受到单一故障扰动后应具备保持同步的能力，避免因同步失稳引发脱网。例如，可采取功角稳定支撑技术，在规划设计阶段通过优化新能源接入系统方案，提升送出系统的功角稳定水平。

  新能源主动支撑技术需使新能源场站具备调频、调压能力。新能源场站应具备不低于同等容量传统机组的调频、调压能力。在调频能力方面，新能源场站应具备同等容量传统机组一次调频能力、爬坡能力、惯量响应能力。例如可利用频率惯量支撑技术改造风电机组控制管理系统，利用转子动能实现虚拟惯量，模拟传统发电机一次调频特性，实现系统频率的调节。

  接入弱电网的新能源场站需具备抑制宽频振荡的功能。新能源场站一方面要根据宽频振荡评估结果，采取新能源控制参数优化等措施，主动降低宽频振荡风险水平；另一方面要具备附加阻尼功能，通过场站内储能、静止无功发生器（SVG）等设备实现宽频振荡抑制。

  新能源场站要有足够的短路容量支撑能力。新能源场站需具备送出95%电量的送出能力，同时满足多场站短路比要求。例如，可采取加装分布式调相机的方式提高新能源场站短路容量，有效提升系统强度。

  新能源场站应具备故障穿越能力，更好地适应电网。光伏发电设备、储能设备、风机需具备不低于各项规定要求的故障穿越能力，必要时采用零电压穿越技术，满足电力系统安全稳定要求。在系统发生严重短路故障场景下，新能源场站实现不脱网持续运行的时间要满足系统安全稳定运行要求。例如，双馈风机可采取直流侧附加泄能支路等控制技术，逐步实现零电压穿越。新能源场站内的电力电子设备应采用具有故障穿越特性的协调优化技术，统筹兼顾暂态过电压和低电压问题，使新能源的有功、无功功率控制具备电网友好型特征。

  新能源主动支撑技术需提升新能源设备涉网性能。在提高新能源设备耐压能力方面，采取“新能源+调相机+避雷器”组合技术，解决瞬时过电压问题，降低电压波幅。在提高新能源设备耐流能力方面，采取加装撬棍电路（Crowbar）、斩波电路（Chopper）硬件保护的方式实现过流限制，通过对换流器进行零电压穿越改造提升换流器耐流能力。

  今年4月24日，国家能源局发布《关于加强新型电力系统稳定工作的指导意见（征求意见稿）》，提出“大力提升新能源主动支撑能力。推动系统友好型电站建设，逐步实现新能源在电力供应和稳定支撑方面的可靠替代；协同推进大型新能源基地、调节支撑电源和外送通道开发建设，保障外送电力的连续性和稳定能力”“研发大容量断路器、大功率高性能电力电子器件、新能源主动支撑、大容量柔性直流输电等提升电力系统稳定水平的电工装备”。

  结合新型电力系统建设，在新能源主动支撑技术发展方面，建议建立完备的新能源主动支撑技术方面的要求及标准，并将有关要求及标准纳入新能源项目前期管理工作，提升新能源场站的支撑能力，提高电力系统安全稳定水平。

  特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更加多信息而非盈利之目的，同时并不意味着赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权属于原本的作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

  国家电网公司召开2023年迎峰度夏总结暨防汛抢险救灾、大运会保电表彰电视电话会议

  海南电网公司：首套自主研发输电线路故障定位系统在老挝上线分，海南电网公司自主研发的输电线路故障定位系统在老挝成功上线，标志着海南电网公司首个自主知识产权科技成果转化项目在海外落地应用。据悉，根据中老铁路老挝段外部供电项目运营的真实的情况和改进需求，为提升输电线路故障诊断的精准度，海南电力产业发展公司

  吉林长白山保护开发区碳达峰实施方案：加快能源基础设施数字化、智能化建设

  北极星输配电网获悉，1月2日，长白山管委会发布关于印发《长白山保护开发区碳达峰实施方案》（以下简称《方案》）的通知。《方案》指出，加快建设新型电力系统。提升电力系统服务能力，保障能源安全，积极布局一系列新能源电力增量项目和应用举措，因地制宜地推进风光等可再次生产的能源开发，提升电力系统消

  1月3日，央视财经频道《经济信息联播》栏目全面展示国网冀北电力新型电力系统建设成效，报道冀北电网在全国率先实现新能源年发电量超50%，实现以新能源为主的发电体系。报道称，“2023年，冀北电网新能源总装机突破5000万千瓦，占电源装机的76%，新能源发电量已占发电总量的占51%，在全国率先实现以新

  北极星输配电网获悉，1月3日，重庆市江津区人民政府发布关于印发《深入推动江津区制造业高水平质量的发展行动方案（2023－2027年）》（以下简称《方案》）的通知。《方案》指出，新能源及新型储能。全力打造光伏全产业链，聚焦光伏材料产业，加快延链补链固链强链。大力推进“光伏+”融合发展模式，推动光储

  2023年12月28日，国网甘肃天水供电公司与甘谷集能新能源有限公司、华能甘谷发电有限公司、中节能（天水）风力发电有限公司签订了《电源接网协议书》。据了解，这是天水首个签订接网工程协议的典型案例。根据天水市“十四五”第二批新能源项目总体接入系统方案，“十四五”第一批新能源项目中吉电甘谷古

  2023年12月29日，湖南首座源网荷储一体化综合服务中心樃梨智能充电站正式投运，标志着国网湖南电动汽车服务有限公司新型电力系统建设取得了新的突破。作为湖南新能源产业高质量发展的科学技术创新应用示范基地，樃梨智能充电站是国网湖南电动汽车公司联合国网湖南长沙供电公司通力打造的省内首座“电动汽车光储超

  1月3日，国家电网有限公司领导班子和专职助理、总师、副总师2024年调研座谈会召开。会议以习新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻落实党的二十大精神，落实中央经济工作会议部署，保持战略定力，增强信心底气，扎实做好2024年工作，以“一体四翼”高水平发展全方面推进具有中国特色国际领先的

  截至2023年12月29日，集团公司经营区域内风电装机3439万千瓦、光伏装机1741万千瓦，新能源总装机5180万千瓦，超过火电装机27万千瓦，提前2年实现自治区提出的“新能源装机规模超过火电装机规模”目标，经营区内总装机规模达1.075亿千瓦。内蒙古地区风光资源禀赋得天独厚，多年来新能源发展一直居于全国

  “汇报调度中心，我站新建太阳能发电单元具备投运条件，申请并入电网”。12月31日，位于陕西省榆林府谷县的奕辰光伏电站共计25万千瓦光伏单元并网发电，这是我国第一批“沙戈荒”大型风电光伏基地项目。奕辰光伏电站并网后，西北新能源发电装机容量已达2.1亿千瓦，占比超过50%，西北电网也成为中国首个

  近日，国家科技部、中国人工智能学会联合举办了2023全国AI应用场景创新挑战赛（CICAS）总决赛，由国网内蒙古东部电力有限公司牵头、联合国网智研院和西安交通大学共同开展的《基于AI的源网荷储协同优化调控方案在新型电力系统中的应用》项目荣获全国一等奖。该项目立足新型电力系统传统调

  新疆首个用于超特高压换流站大功率半导体器件性能分析的高压电力电子实验室近日正式投入到正常的使用中，顺利完成3支来自±1100千伏昌吉换流站的6英寸(0.1524米)电触发晶闸管的静态参数测试，并出具试验分析结果。近年来，新疆超特高压直流工程的快速地发展建设，对在运换流站核心设备性能评估与新建直流工程关键设

  清华大学(电机系)-南方电网电力科技股份有限公司分布式新能源电力电子联合研究中心揭牌仪式举行

  12月19日上午，“清华大学(电机系)-南方电网电力科技股份有限公司分布式新能源电力电子联合研究中心”揭牌仪式暨管理委员会第一次会议在清华大学举行。清华大学电机系系主任康重庆，南方电网电力科技股份有限公司（以下简称南网科技公司）总经理姜海龙共同为联合研究中心揭牌。广东电网有限责任公司（

  12月4日获悉，中国电力科学研究院有限公司用时3年研发的全国产化电力电子小步长仿真测试平台REsim投入规模化应用，解决了大规模新能源并网背景下电力电子装备小步长实时仿真测试的难题。当前电力系统“双高”特征显著，电力电子设备暂态特性准确模拟是开展大规模新能源运行特性精准仿真分析的重要手段

  1月26日从中国电力科学研究院获悉，该院历时3年成功开发出我国首套电力电子小步长仿真测试平台（REsim），解决了大规模新能源并网电力电子装备小步长实时仿真测试的难题。据了解，该平台可模拟光伏/储能自定义拓扑与电网典型故障工况，支持各类并网变流器模型一键导入，可满足单机和机群仿真测试，最小

  海鹏科技最终的目标是实现数字能源和能源互联，成为一家可持续发展的新能源的系统解决方案的供应商。——苏州海鹏科技有限公司CTO廖小俊博士2023年10月31日至11月2日，SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会在上海举行。会上，苏州海鹏科技有限公司CTO廖小俊博士带来题为“低压储能电力

  2023中国电力电子与能量转换大会暨中国电源学会第二十六届学术年会及展览会(CPEECCPSSC2023)于2023年11月10日-13日在广州召开。会议旨在促进电力电子、能量转换与电源技术相关领域海内外学者和有关人员的学术交流，促进产、学、研的合作，促进相关产业及产业链的技术创新和进步。宸瑞科技作为电源学会

  11月3日，随着绿谷换流站至500千伏骥能变电站5K09线恢复送电，由国网华东分部、江苏省调、南瑞集团和上海交大联合研制的适应新型电力系统的交流线路保护设施投入试运行。在该装置的研制中，国网华东分部联合相关单位最大限度地考虑电力电子元件特性、故障特征受控制策略影响等因素，提出附加阻抗原理的改进算

  和顺电气近日发布2023年前三季度报,报告期内，公司实现营业收入239,305,373.83元,同比增加53%；归属于上市公司股东的净利润1,788,877.61元。报告期内研发费用10,487,343.47元，上年同期10,408,627.73元，同比增加0.76%。资料显示，和顺电气的主体业务为电力成套设备、电力电子设备及充换电设备的研发、