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11月9日,国电南瑞电网安全稳定控制分公司的“风电规模化接入后电网安全稳定紧急控制技术与应用”项目,通过中国电机工程学会的鉴定。该项目进行了大规模风电并网的紧急控制技术研究,完成了控制系统的研制,为大规模风电并网安全稳定控制提供了理论支撑和技术手段。
鉴定专家组一致认为,该项目研究成果满足了风电规模化接入电网安全运行的实际需求,对保障风电规模化地区电网安全稳定运行、提高风电送出和消纳水平有重要作用,具有良好的经济、社会效益和推广应用前景,总体技术达到国际先进水平,部分成果达到国际领先水平。
安全稳定控制亟需优化
“规模化开发、集中并网”已经成为我国风电开发利用的主要模式之一。根据规划,我国将在甘肃、新疆、内蒙古等地建成9个千万千瓦级风电基地。然而,风电出力具有随机性,可控性不足,大规模风电并网将严重威胁电网安全稳定运行。
国电南瑞安全稳定控制分公司开发部负责人介绍说,大规模风电并网的安全稳定控制主要分为预防控制和紧急控制。在预防控制方面,南瑞研发了大型集群风电有功智能控制系统,于2010年在甘肃投运,实现了从人工控制到智能控制的转变。而在紧急控制方面,目前仍采取传统模式。
“在传统模式下,电网安全稳定控制装置跳闸判断依据的开发和验证,都基于常规电源接入的电网,控制手段、方法精细化程度不足,控制策略的经济性、协调性不够。”该公司负责人表示。
大规模风电并网运行后,由于风电机组出力特性、运行特性与常规电源不同,可能导致系统稳定特性发生变化,易造成欠控或过控,传统电网紧急控制策略难以适用。
“控制量不够解决不了问题,过度控制不但经济性差,还容易引发控制的负效应。这些都给电网安全造成了隐患。”该公司新技术预研部负责人表示,风机的有功出力特性、低电压穿越能力等涉网运行特性与水火电源不同,系统发生故障后,若系统频率、电压达到风机涉网保护动作定值,风机就会主动脱网。若不考虑这些因素,风机主动脱网量与稳控装置控制量叠加可能会导致过切,引发新的安全稳定问题。
目前,国内用于提高风电送出能力的电网安全稳定控制系统还处于初级阶段,其实现方法都是在电网故障时通过采取紧急控制措施保障电网运行。
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