我國是全球風(fēng)電規(guī)模最大、發(fā)展最快的國家,2017年我國新增風(fēng)電裝機容量1503萬千瓦,累計裝機達1.64億千瓦,均為世界第一。預(yù)計到2050年末,全國風(fēng)電裝機將突破10億千瓦。隨著風(fēng)電并網(wǎng)比例不斷攀升,局部區(qū)域風(fēng)電穿透率已超過100%,具備高比例風(fēng)力發(fā)電的“新時代”電力系統(tǒng)正逐漸形成。
跟以同步發(fā)電機為主導(dǎo)的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比,“新時代”電力系統(tǒng)最大的特征在于風(fēng)電帶來的高比例電力電子裝備接入,隨著風(fēng)電容量在電力系統(tǒng)中比重不斷加大,電力系統(tǒng)慣量不足,頻率穩(wěn)定問題凸顯;風(fēng)電抗擾性低,在系統(tǒng)電壓/頻率波動時易大規(guī)模脫網(wǎng)引發(fā)連鎖故障;產(chǎn)生的多形態(tài)低頻和次/超同步振蕩機理尚未探明,振蕩事故頻發(fā)。系統(tǒng)呈現(xiàn)弱慣性、弱電氣阻尼以及弱電壓支撐的運行特性,安全穩(wěn)定運行面臨重大挑戰(zhàn)。
中國電力科學(xué)研究院有限公司通過1. 計及能量約束與應(yīng)力的主動頻率支撐優(yōu)化控制技術(shù)。2.次/超同步頻率不確定、多形態(tài)下風(fēng)電機組主動阻尼控制技術(shù)。3. 電網(wǎng)故障情況下機組可控性提升及動態(tài)功率優(yōu)化控制技術(shù)。4. 電網(wǎng)故障/擾動條件下風(fēng)電機組傳動鏈動態(tài)阻尼控制技術(shù)實施將推動我國風(fēng)電技術(shù)及自主研發(fā)制造的發(fā)展,提高我國風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)在國際上的核心競爭力,為我國實現(xiàn)高比例風(fēng)電電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,提升風(fēng)電接入和消納能力奠定良好基礎(chǔ)。
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