新能源场站电网暂态电压支撑技术发展动态

含大规模新能源并网电力系统的暂态电压分析与控制已成为业界普遍关注的热点问题。针对该场景下的暂态电压支撑技术发展动态进行系统性综述。首先阐述新能源大规模发展过程中暂态电压问题发生的本质及带来的挑战,探讨了目前场站暂态电压支撑现状及其面临的问题。然后,给出典型单机无功源的电网暂态电压响应特性和控制技术现状,分析了适用于光伏/风电场站暂态电压支撑的聚合建模方法。然后论述了基于自律分散控制的多无功源协调控制思路及实现途径。接着,针对弱电网及直流送出等复杂场景,指出了暂态电压问题的特征及可能的控制手段。最后阐述了新能源电网暂态电压支撑技术需要进一步解决的关键问题,并对未来研究与开发工作进行了展望。

风电场暂态频率电压支撑能力评价指标体系

为实现风电场暂态频率电压支撑的精准控制,文章在新能源接入对系统频率和电压稳定性的影响机理基础上,分析了高比例新能源的电力系统频率和电压失稳的原因,提出了评价风电场暂态频率支撑能力及暂态电压支撑能力的指标。算例分析表明,文章提出的指标体系有效评估了风电场的暂态频率电压支撑能力。

基于超级电容与链式逆变器的电网暂态支撑

高比例新能源接入电力系统带来电网频率电压失稳风险,其中在受端电网侧高压直流落地区直流闭锁将引起大功率缺失,同时伴随着近区电压大幅度波动。就地新能源快速有功功率支撑可有效降低频率越限风险,同时毫秒级无功功率支撑可以平抑近区电压波动。为此提出基于超级电容器储能与链式并网逆变器的暂态频率电压支撑控制技术及其装置,利用超级电容器功率快速充放的特点,并通过链式并网逆变器实现了毫秒级有功功率、无功功率调节,提高了稳定系统调节裕度,丰富了电网三道防线的调节手段。所提技术及开发的装置通过接入110 kV变电站中进行了现场验证,表明了基于超级电容器与链式并网逆变器对于电网频率电压暂态支撑的有效性。

风电机组的自同步电压源控制研究综述

电力系统正朝着高比例新能源和高比例电力电子装置的“双高”特征方向发展,电压源风电机组具备建立电压、自主快速支撑电网电压和频率的能力,有助于“双高”电力系统的安全稳定运行,为“双高”电力系统的构建提供了一种可能的电源侧解决方案。文章依照电压源控制方法发展的脉络,首先阐述了并网变换器的电压源控制方法,进而针对风电变流器的双变换器特征,总结了电压源控制在两种主流风电机组中的应用,包括稳态频率响应和电网故障下的限流控制及暂态电压支撑等,给出了风电机组自同步电压源技术的现状。最后,对电压源风电机组大规模应用面临的技术挑战进行了展望,指出了技术攻关的方向。