构网控制与新型电力系统的稳定性分析

李亚熙 唐山海泰数字能源科技有限公司董事

11月8日，在2023第二届中国储能产业论坛上，唐山海泰数字能源技术有限公司董事李亚西作了《新型电力系统网络控制与稳定性分析》的主题演讲。 李亚熙详细介绍了“跟随电网”与“建设电网”的区别、新型电力系统的稳定性、平滑新能源发电波动、增加系统惯量、增强频率电压支撑能力等技术，控制短路容量，改善电网阻尼特性。 解析。

新能源并网发电存在诸多问题

传统的电力系统由许多同步发电机组成。 由于同步发电机的转子具有转动惯量和阻尼特性，当系统发生频率事件时，它提供或吸收多余的能量，形成稳定的运行模式。

随着新能源的大规模接入，占用常规机组的启动空间，导致系统惯性减小，调频能力下降，给电力系统带来一系列问题：主要表现在系统惯性和频率调节能力，导致频率加速变化和波动。 幅度增​​大，稳态频率偏差增大，频率超限风险增大； 无功支撑不足，新能源机组动态无功支撑能力弱于常规电源。 随着新能源占比快速提升，系统动态无功储备和支撑能力急剧下降，系统电压稳定问题凸显。 新能源占比较高的地区也存在严重的暂态过电压问题。 新能源的大规模接入导致系统短路能力下降、电压支撑能力下降，使得瞬态过电压问题更加突出，可能超出设备的耐受水平，造成大规模的新能源危机。 大规模断线或设备损坏。 特别是新能源的大规模接入，使得功角稳定特性变得复杂。 新能源的控制方式、故障穿越策略、接入位置等都会影响系统的功角稳定性。 惯性的减小缩短了稳定性问题的时间尺度并加速了瞬态过程。 不确定性增加，影响电网的稳定性。 不容忽视的宽带振荡现象相继出现。 基于电力电子器件的新能源发电设备具有快速响应的特点。 除了传统基于工频的同步电网的稳定性问题（功角稳定、低频振荡等）外，中频段和高频频段的电力电子也随之出现。 设备遇到网络稳定性问题。

2023年1月16日，由国网青海省电力科学研究院和中国电力科学研究院有限公司联合开展的全球首次并网光存储系统并网性能外场试验顺利完成。

作为我国新能源技术发展的重要里程碑，本次试验的结论充分验证了在强化电网运行特性、实现高可再生能源目标方面，与传统并网新能源发电相比基于电网的新能源发电系统 发电系统可以发挥关键作用。 世界上只有少数国家掌握了物联网技术，此前基本处于研发阶段。

2023年10月25日，《国家发展改革委、国家能源局印发关于加强新形势下电力系统稳定性的指导意见》，提出“大力提高积极支持新能源的能力”。

“网络控制”助力新型电力系统建设

新能源发电的目的是增加电力系统的功率，减少电力系统对一次能源的消耗。 但新能源的应用也给电网带来了诸多不利影响。 并网变换器是基于电压定向的电流源，并网变换器是基于电压定向的。 谈及网状型与网状型的本质区别，李亚熙指出：“网状型需要根据现有电网调整电流，而网状型则主动构建电网的频率，这是一种电网电压。源、网类型有能力维持电网健康。”

并网型逆变器是一种以功率为导向的电压源。 在行业中，从2020年开始，并网式逆变电源开始成为行业关注的焦点，并逐渐成为主流方式，并对行业提出了更多的要求。 李亚熙表示，建设新的电力系统引入电网控制技术，可以有效提高系统短路电流水平，提高系统强度； 为系统提供阻尼和惯性，提高系统频率稳定性； 系统失步时快速响应，提高系统第一个摆周期的稳定性，主动支持系统恢复，削弱电力系统间谐波和不平衡电压的影响。 与并网式相比，该技术可以提供同步电压和电流，为电网提供虚拟惯量等优势。 特别重要的一点是，在极端环境下，还可以提供故障穿越、黑启动和有功、无功稳定功能，同时减少备用线路改造的需要，保证电网的稳定，最终实现100可再生能源供电百分比。

共建“零碳”，共享“绿色电力”

海泰新能源成立于2006年，以太阳能光伏组件制造起家。 目前业务涵盖光伏组件、光伏电站、光伏支架、储能、氢能、风能、光伏电池七大业务板块。 依托完整的绿色新能源产业链和深厚的产业积累，海泰于2022年8月8日在北京证券交易所成功上市，目前已形成全面覆盖市场差异化需求的具有海泰特色的产品矩阵。 海泰新能的营销网络已覆盖全球，优质的产品和服务深受国内外客户的青睐。 目前全球组件总产能为10GW，位列中国光伏企业产能前十名。

在“碳中和、碳达峰”的“双碳”目标和电力市场改革的背景下，发展绿色能源、实现碳中和不仅关系到全球生态环境和可持续发展，也关系到人类社会的共同利益。世界各国的目标。 责任和目标。 未来，海泰新能源将继续履行成为最具价值的绿色能源智能制造商的承诺，持续专注于清洁能源技术创新，推动光储氢研发与制造，推动全球能源转型与发展。国家工业发展。