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电力职称论文:新能源接入对电网稳定的影响分析及新能源稳定控制系统的应用研究

论文编号:lw201907250957047912 所属栏目:电力系统论文 发布日期:2019年07月25日 论文作者:论文网
1 绪论

   目前,能源短缺问题日益严重,风能、太阳能等可再生能源进入了快速发展阶段,对于国家能源结构调整有着重要的促进作用,新能源接入电网已经成为了推动可再生能源规模化发展的趋势。新能源接入电网的容量不断提高,低压穿越运行的方式也随之增多,新能源电场规模化接入电网,由于其复杂的故障电流特性以及间歇性的运行方式不利于电网的继电保护功能,影响电网的安全稳定运行,因此,新能源接入电网的稳定性问题和稳定控制方法对于提高新能源接入电网的可靠性问题具有非常重要的意义[1]。


2 新能源接入系统的低频和高频问题
    (1)新能源接入系统的低频问题一般出现于功率缺额类型的故障或扰动冲击的场景,例如该系统与电网其他部分的联络通道在受电端发生解列故障,进线故障等。新能源接入系统的低频问题通常情况下产生于功率缺额类型故障或扰动冲击的情况,例如:电厂机组掉闸等。新能源对低频振荡的影响主要体现在渗透率水平、控制器和并网点位置等,掌握无阻尼控制的新能源对低频振荡的影响具有非常重要的意义。
    (a) 光伏渗透率对低频振荡的影响非常重要。利用模式分析和时域仿真对电力系统的小信号稳定性的影响或者为正或者为负,主要决定因素为光伏的系统容量、渗透率和地点等。对于大型互联系统,光伏高渗透率对输电系统功角动态稳定性将产生重要的影响。光伏高渗透率不利于阻尼区间的低频振荡,分布式相对于集中式光伏能够获得更好的区间振荡抑制效果。光伏系统不会引入新的低频振荡模式,对低频振荡产生较大影响的光伏电站不一定具有高渗透率和大容量,小容量的光伏系统接入大容量的系统亦然能够形成较大的功率振荡[2]。
   (b) 风电渗透率对低频振荡模式的影响主要体现在系统的运行状态、网络拓扑、风电控制器等,渗透率高可以导致阻尼的增加或减少,提高渗透率和电压控制环路增益能够有效地改善阻尼。风电场自身属性如并网点位置、容量和控制方式等会对振荡模式产生重要影响,轻载运行有利于阻尼振荡,相反重载对阻尼振荡不利。
   (2)新能源接入系统的高频问题一般出现于功率过剩类型的故障或扰动冲击的场景,例如该系统与电网其他部分的联络通道在功率外送时发生解列故障,外送功率的直流发生闭锁故障等。新能源接入系统的高频保护用于保护发电机组自身,如果设置不合理,将出现系统故障时新能源机组大规模退出现象。在大规模新能源接入系统后,因为风电、光伏没有一次调频能力,水电、火电等常规机组的调频压力增加,随着新能源比例增加,系统的调频水平变差,风电、光伏原有的高频保护配置有可能无法和新工况符合。为了避免产生频率崩溃的现象,依据新能源接入的实际情况,对风电和光伏电站高频保护值进行合理的设定,通过和连锁切机措施的密切配合确保高频故障发生时,一旦发生高频故障,不会出现由于高频保护值不合理导致的低频问题[3]。
3 新能源接入系统故障后的孤岛问题
4 新能源安全稳定控制系统的设计
(1)系统结构
(2) 站点结构
(3) 工作原理

5 结论
    风电和光伏接入电网后对系统的输电性能和系统的稳定性都具有非常重要的影响。随着风电和光伏接入电网接入电网规模越来越大,电网的安全稳定受到挑战,新能源电网稳定控制系统的应用可以确保电力系统的安全稳定性。


参考文献

[1] 李文锋, 张健, 卜广全, 等. 抽蓄电站和经多端柔性直流电网接入的大规模新能源间的协调互补优化控制方案[J]. 电力系统保护与控制, 2017, (23):130-135. 
[2] 桂永光. 新能源发电接入泗洪电网的继电保护配置研究[J]. 机电信息, 2017, (18):54-55.
[3] 方宇娟, 王秀丽, 师婧, 等. 计及新能源接入的省级电网效率效益评估[J]. 电网技术, 2017, (7):2138-2145 
[4] 姬煜轲, 赵成勇, 李承昱, 等. 含新能源接入的柔性直流电网启动策略及仿真[J]. 电力系统自动化, 2017, (4):98-104.
[5] 吴彧. 风光新能源接入对电网的谐波影响及抑制措施分析[J]. 机电信息, 2017, (33):1-2.