登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
为了保障电力供应,电力系统需要具备一定的稳定性,即在运行时受到扰动后,重新恢复到运行平衡状态的能力。
传统电力系统的稳定性分为同步稳定性、电压稳定性和频率稳定性三类(2004年,IEEE/CIGRE稳定性术语与定义联合工作组在“电力系统稳定性定义与分类”报告中提出)。
1.同步稳定性
传统电力系统以火电、水电、核电等同步发电机组为主,此类机组根据法拉第电磁感应定理,通过旋转切割磁感线来产生电力。电力系统有众多发电机组,为了给用户提供稳定的电力供应,多台发电机组之间也需要互相协调、同步旋转,输出的电才能稳定,才不会互相“打架”。
在电力系统受到扰动后,若所有的同步发电机组能够恢复同步状态,继续输出同一频率的电压和电流,保持稳定供电,就表示系统具备同步稳定性。若在扰动后有台发电机组无法恢复,输出的电压、电流的频率与系统中其他发电机不一致,这台机组就失去同步稳定性,而且可能产生更严重的后果。
同步稳定就像一群人跳集体舞,必须同一时刻做出一样的动作。若队伍中有一人跳错了,就可能导致其他人跟着出错。
因此对于失去同步稳定性的机组,需要及时将其从发电队伍中切除,以免引起系统大幅度的功率振荡或是系统崩溃。
2.电压稳定性
电压稳定性是指电力系统中各电压等级线路的实际运行电压,能够维持在额定电压附近的能力。例如220伏用户电压应保持在198伏至235.4伏之间。
电压稳定性与负荷和电源息息相关。对于负荷而言,如洗衣机、水泵此类常见的电动机械负荷,当电压下降超出范围后,电动机带负载能力下降,可能出现转不动的情况。而且对于电源而言,电网电压失稳严重时,电厂内各类电动辅机,如输煤皮带、给煤机等都转不动了,可能导致大型发电机组跳闸,从而扩大问题的影响。
3.频率稳定性
我国主干电网采用工频(50赫兹)交流输电。频率稳定性是指电力系统中受扰动后,频率能够保持或恢复到合理范围内的能力。
频率稳定性对发、用电设备的安全正常运行十分重要。当频率偏移时,会造成用电设备效率降低,严重时可能造成设备损坏,导致电网停电或崩溃。尤其对于精密机床等设备,频率偏移可能引起机床的旋转电动机转速突变,从而导致加工件精度不符甚至报废。
三大稳定面临的挑战
随着高比例新能源的接入,电源结构由传统同步发电机组为主,转变为以新能源为代表的非同步发电机组和同步发电机组共同主导。这种变化使得三大稳定问题面临新的挑战。
1.同步稳定的挑战
火电、水电、核电等同步发电机组作为旋转机组,主要依托同步发电机的励磁控制系统(为发电机提供磁场的系统)维持同步稳定。在受扰动期间,该系统通过快速的增强发电机转子的磁场,增大机组的抑制扰动能力,帮助机组恢复同步运行。
随着新能源接入,非同步发电机电源逐渐增加。同步稳定性也随之扩充为“广义同步稳定性”,包括3个方面,分别是传统的同步发电机电源之间、同步与非同步发电机电源之间、非同步发电机电源之间的广义同步稳定性。由于考虑因素和场景的增多,要维持同步稳定的难度也随之增大。
以新能源为代表的非同步发电机属于静止发电机,不再依靠机械转速来确定电压、电流的输出频率,而是通过电力电子变流器进行并网,并采用控制算法来产生同一频率的电压和电流。
此类控制算法往往需要从电网侧获取参考值,以此控制非同步发电机的输出,保持与电网同频。好比集体舞队伍中增设一位领舞,跟着跳就不容易出错,也能保证跳整齐。但这对领舞要求就比较高了,也就是作为参考的系统需足够强大,跟随的非同步发电机才能输出同频,以维持广义同步稳定性。
2.电压稳定的挑战
电网中负荷的变化、故障的冲击都会影响电压稳定。在传统电力系统的诸多调压措施中,最直接、最经济的手段是通过发电机调压,通过改变发电机磁场强度来改变电压输出。此外,还有调节输电系统中的变压器分接头、投退各级变电站中的电容、电抗器等调压方法。
新能源大规模接入电网后,其在装机容量和发电量上虽然替代了传统同步发电机组,但在电压稳定支撑上却没能承担起同等的责任,维持电压稳定压力增大。
一方面,新能源电压调节能力有限。新能源发电具有间歇性,例如风电机组在有风时才能发电并提供无功功率,发挥电压调节作用;在无风时机组脱网待机,无法参与电压调节。另外,新能源的电压调节能力约为同步发电机组的一半,调节能力较弱。
▎风电与火电经升压接入电网的对比
另一方面,新能源电压支撑效果较弱。新能源一般建立在风、光等资源丰富的山区、沿海等区域,输电距离较远。而新能源机组的输出电压(初级电压)一般在690伏以下,需要经过多层级变压器的升压接入主网,相比而言传统发电机组仅需1级升压接入主网。更长的电气接入距离不仅导致额外的消耗,还降低了新能源对主网电压支撑的敏感性。
再者,新能源耐受力较差,“爆发”能力有限。其仅能提供1.1倍额定电流的动态电压支撑能力,而同步发电机可以提供5至10倍。
3.频率稳定的挑战
传统电力系统主要通过对发电功率调整和负荷管控来调节电网频率。按照调整范围和调节能力的不同,可分为一次调频、二次调频和三次调频。
一次调频主要利用同步发电机组旋转设备(包含汽轮机、发电机、轴)自身的转动惯性,释放(或吸收)动能来防止频率快速的变化。此外还可利用调速器根据频率偏差自动调节发电功率的增减,以此恢复频率平衡。这类调频属于发电系统的应激反应,调节响应较快。
二次调频也称为自动发电控制(AGC),自动跟踪电力调度机构下达的指令,按照一定调节速率实时调整发电功率,维持频率稳定。
三次调频主要通过协调各发电厂之间的负荷经济分配,在满足电力系统频率稳定和系统安全的前提下,以最低的发电成本获得更多、优质的电能。
随着新能源渗透率的增加和相应的同步发电机的退出,电力系统一次调频资源将逐渐减少,频率调节难度有所增加。若把发电机组参与调频看成是一群人在蹬连体自行车,新能源却坐在车上“偷懒”,不主动提供频率调节能力。
▎调频中“偷懒”的新能源
这是由于与同步发电机组相比,新能源并网逆变器接口的电力电子器件不具备惯性响应能力,在同等强度的频率扰动下,惯性降低会使得频率初始跌落增快。另外,以浙江的新能源电站为例,此类电站运行时往往以最大化利用可用发电能力为目标,不具备发电裕度,因此也不能参与一次调频。
而一次调频资源的减少,使得扰动后中频率变化的最大偏差增大,可能触发保护装置动作使发电设备脱网,导致频率偏差进一步加剧。
破题思路
新型电力系统的建设涌现了大量新技术、新设备,同时也给电力系统的三大稳定问题带来新的破题思路。
以浙江电网为例:
在同步稳定方面,对以新能源为代表的非同步发电机进行改造,使其外部特性与同步发电机类似,在学术上称为“构网型技术”。采用该技术后,新型电力系统中同步稳定的复杂性可有效降低。
构网型非同步发电机无需强大的系统(交流电网)作为参考,也就是说不需要领舞也可以保持同步。同时构网型非同步机电源也能为系统提供一定的电压和频率的支撑,对维持电压和频率稳定也有促进作用。
目前,国网浙江电力正在积极规划、开展构网型新能源、储能、柔性直流的研究和示范应用,为未来接纳更大规模的新能源探索发展路径。
在电压稳定方面,国网浙江电力从源、网两侧同时发力,挖掘内生资源,拓展调节手段,保障大电网电压稳定。
▎柔性励磁系统在温州投运
在电源侧,一方面持续挖掘和巩固常规电源对电压稳定的压舱石作用,研制投运了世界首个柔性励磁系统示范工程,通过对发电机组的柔性化改造,将电压强励能力提升2倍;另一方面充分挖掘和释放新能源场站调节资源潜能,通过创新开展主动电压支撑技术研究,增强新能源参与电网电压调节的能力。
在电网侧,通过加装新型调相机、静止无功补偿装置,以及创新应用电力电子变压器等新设备,丰富电网调度控制手段,补充动态调节资源,提升电网承载力。
在频率稳定方面,除了继续提升常规机组的调频能力外,还可挖掘利用新能源、虚拟电厂(负荷聚合商)、储能和地调调管资源等新型调节资源。
▎新型电力系统频率多层协同自动控制体系示意图
国网浙江电力通过构建新型电力系统频率多层协同自动控制体系,全面提升新型电力系统调频能力,相继在岱山、长兴等地实现海上风电场、电化学储能电站的一、二次调频控制功能;在省域建设虚拟电厂,实现对分布式光伏、储能及可调负荷资源的灵活聚合控制;建立浙江基于省地协同一体化的自动发电控制模式和体系,接入了生物质电厂、燃气电厂、储能电站、水电站、光伏电站、风电场站等多类型电厂(站),共计新增552.7兆瓦地区调度的调峰调频容量,相当于增加了一台大型抽蓄机组。供稿:国网浙江电科院董炜 张建承 张江丰 江航
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2月12日,国网浙江电力人工智能预测中心正式投入运行。该中心集纳模型建模与预测服务功能,依托智能化算法和无代码建模技术,能够开展低门槛、高精度且场景丰富的人工智能预测,助力企业精准高效决策。随着能源清洁化进程加速推进,分布式新能源等参与互动的电网主体日趋多元,电力系统正变得越来越复
为加强全省电力调度运行监管,保障系统安全稳定运行,2月8日,河南能源监管办专题听取河南省电力公司2025年电力系统运行方式情况报告,提出监管要求。河南能源监管办主要负责人、有关负责人和相关处室负责人参加,省电力公司有关负责人、电力调控中心、电力交易中心负责人参加汇报。会上,省电力公司汇
新型电力系统中提升电力产业链供应链安全的建议(来源:中能传媒研究院作者:陈智)(中国水利电力物资集团有限公司党委书记、董事长)党的十八大以来,习近平总书记多次对能源电力产业链供应链安全稳定作出重要指示,相关重要论述为在构建新型电力系统过程中提升电力产业链供应链韧性安全指明了方向。
《能源法》自2025年1月1日正式施行,标志着我国能源法治建设迈入新的阶段。作为能源行业基本法,《能源法》对电网企业的生产经营、安全管理、市场化改革等诸多方面将产生深远影响。本文深入分析了《能源法》的主要内容及其对电网企业的具体影响,并针对性地提出了合规管理建议,供相关企业参考。(来源
2月6日,四川省能源局关于组织开展第五批能源领域首台(套)重大技术装备申报工作的通知。要求申报项目以保障国家能源安全、支撑碳达峰碳中和目标、助力构建新型能源体系为导向,重点聚焦先进可再生能源、新型电力系统、安全高效核能、化石能源绿色高效开发利用、新型储能、抽水蓄能、氢能及其综合利用
北极星售电网获悉,2月11日,湖南省人民政府办公厅印发《关于支持常德市合成生物制造产业高质量发展的若干措施》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,支持常德市相关企业或园区建设虚拟电厂、“源网荷储”、分布式光伏等新型电力系统模式,多措并举降低用电成本。原文如下:湖南省人民政府办公
2月7日,公司董事长、党委书记钱庆林,总经理、党委副书记罗汉武拜会省委常委、西宁市委书记王卫东,市委副书记、市长石建平,汇报沟通西宁新型电力系统示范中心城市建设相关工作,征求对西宁市“十五五”电网规划编制工作的意见、建议。西宁市领导张俊录、肖向东、褚平峻,公司领导郭顺宁、郭雷,西
蛇年春节假期,青海电网安全稳定运行,各族群众欢乐过大年,各种活动红红火火,这背后是广大干部员工的坚守,更是大电网的坚强可靠、安全风险管控的常年积累。在这个春节同样红火的,还有DeepSeek。确保电力系统安全稳定,是防范大面积停电事故,保障电力安全的重中之重。电网不稳或大面积停电,将导致
2月10日,西宁市召开绿色算力产业招商引资、人才引进和服务保障新闻发布会。会议指出,西宁市依托源网荷储一体化新型电力系统示范城市建设,建成全省首家虚拟电厂,启动“零碳园区”建设,并加快推进6兆瓦光储充智能微电网和新型储能基础设施。
电力是国民经济发展的血液和命脉。面向“十五五”,经济社会发展在保障能源电力安全-经济-低碳供应、培育新质生产力、打造现代能源产业体系等方面对电力行业提出了更高要求。源侧生产力结构性变化和荷侧形态多元化对电力系统的影响逐步从量变向质变过渡,电力系统发展环境面临重大改变,电力规划面临前
2月8日,温州公布2025年政府工作报告重点工作责任分解。其中明确,新增电力装机300万千瓦以上,新投产电网工程300万千伏安以上。新增国家级绿色工厂10家。原文如下:2025年政府工作报告重点工作责任分解一、张文杰市长牵头重点工作总负责。二、王军常务副市长牵头重点工作1.地区生产总值增长6%左右。责
近日,为保证运动员们逐梦亚冬会赛场,中国华能黑龙江分公司严格落实安全保障各项举措,保障亚冬会期间电力、热力充足供应。华能新华电厂对在运火电机组以及新能源风电、光伏设备开展了以“反三违、六严查、治隐患”为抓手的安全检查,不放过任何一个潜在的安全隐患。同时,该电厂与受热单位积极沟通,
北极星售电网获悉,2月11日,重庆市发展改革委发布关于公开征求《重庆市打造民营经济发展高地若干措施(征求意见稿)》意见的公告,其中提到,提高用能用地保障。建成投产“疆电入渝”工程,加快推进渝黔直流背靠背、川渝特高压交流加强工程,优化电力结构和电力运行调度,为企业提供持续稳定的电力供
北极星售电网获悉,2月11日,广东深圳市电力事故应急指挥部关于印发《深圳市大面积停电事件应急预案(2024年修订版)》的通知,按照事件严重性和受影响程度,大面积停电事件分为特别重大、重大、较大和一般四级。预警分级:各电力企业要加强电力系统运行监控,完善电网运行风险预测预警报告及发布制度
北极星售电网获悉,2月11日,深圳市电力供应保障事件应急指挥部发布关于印发《深圳市电力供应保障应急预案》的通知。文件提出,强化电力及发电燃料应急体系和储备体系能力建设,加强需求侧管理,优先保障关系国计民生用能需求,统筹做好电力以及发电燃料等应急资源的组织、调运、调用和快速响应工作,
2月11日,中国大唐集团有限公司召开2月份月度经济活动分析例会,分析形势、明确任务,全力推动一季度实现“满堂红”。集团公司董事、总经理、党组副书记张传江主持会议并讲话,集团公司领导陶云鹏、李建伟、王海腾参加会议并结合分管工作提出要求。会议指出,今年以来,集团公司总部各部门、系统各企业
11日从相关记者会获悉,香港主要电力供应商之一中华电力有限公司(简称“中电”)推出智能管理系统“Grid-V”(俗称“天眼通”),提升供电可靠性。中电输电及供电业务部智能电网及创新部副总监郭子敦表示,“Grid-V”由中电与香港本地网络营运商合作研发,于2024年9月首次应用。该系统融合人工智能(AI)技
受强冷空气影响,自2月6日起北京遭遇寒潮大风天气,北京市气象台接连发布低温蓝色预警和大风黄色预警信号。北京地区最低气温降至零下12℃左右,山区阵风最高达到10级以上。国网北京市电力公司积极应对,全力确保电力可靠供应和首都群众温暖度冬。截至2月8日,北京电网整体运行平稳,电力供应充足有序。
哈尔滨2025年第九届亚冬会今晚开幕,运动员们逐梦赛场,中国华能已备好十足电力护航盛会,用温暖守护每个高光时刻,让冰城热情与华能担当共舞寒冬~华能黑龙江分公司制定亚冬会安全保障工作方案,成立亚冬会安全管控工作领导小组,各基层单位严格落实安全保障各项举措,以实际行动保障亚冬会期间电力、
春节期间,寒潮来袭,用电负荷持续攀升,世界最大清洁能源走廊持续加强电力生产保供。1月28日至2月4日,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝六座梯级电站累计发电量约40亿千瓦时,可满足约13.7亿人一天的用电需求;日均发电量约5亿千瓦时,充分发挥了能源保供“稳定器”和“压舱石”作用。为
春节假期(1月28日至2月4日),国网山东省电力公司广大干部员工坚守在生产运行和供电服务一线,确保山东电网安全稳定运行、电力充足供应。该公司严格落实保安全、保供电、促消纳各项工作部署,山东电网用电量累计达119.33亿千瓦时,比去年增长14.3%。国网山东电力充分发挥政企网格融合服务优势,全省16
2月5日记者获悉,春节假期,国家电网有限公司科学安排电网运行方式,落实安全生产各项措施,加强重要线路、设备特巡特护,保障电网安全运行、供电可靠。公司广大干部员工坚守岗位,全力做好优质服务,保障人民群众温暖亮堂过节。春节假期,国家电网总体运行平稳。来自国家电力调度中心的数据显示,1月2
2025年1月23日,信用能源官网对外公布了针对6家电力企业的处罚通知,这些企业均因在电力市场的运营活动中未能严格遵守相关规定而受到罚款处罚。此次被处罚的企业包含了山东与浙江两个省份的发电企业,具体由山东能监办与浙江能监办分别开具处罚决定,罚款总额高达162.4万元。(来源:北极星售电网作者
“十四五”以来,云南新能源开发全面提速,新能源成为增量电源“主力军”,全省新能源总装机容量突破5000万千瓦。云南能源监管办坚持市场化改革方向,提早谋篇布局,建立健全适应新能源发展的市场机制,推动新能源积极参与电力市场,新能源场站注册入市比例达80%。一是推动建立健全新能源市场外差价结
“截至2024年底,我国累计建成新型储能超过6000万千瓦。”2025年全国能源工作会议传出消息。而这一数字在2023年底,还是3139万千瓦。一年间,增长了近一倍。2024年,新型储能延续了2023年的加速发展态势,持续稳步增长。(来源:中国能源观察作者:本刊记者杨苗苗)这一年,我国各地新型储能你追我赶、
北极星售电网获悉,甘肃电力交易中心发布甘肃电力市场2025年1月售电公司注册情况,2025年1月,甘肃电力交易中心有限公司受理生效市场注册售电公司2家,受理生效业务范围变更售电公司4家,受理生效市场注销售电公司6家,详情如下:
北极星售电网获悉,上海电力交易中心关于对连续12个月未进行实际交易的售电公司暂停上海电力市场交易资格的通知,其中到,经核查,天津安捷物联科技股份有限公司、上海恒维电力设备安装有限公司连续12个月未在上海电力市场进行实际交易。经政府主管部门和能源监管机构同意,对天津安捷物联科技股份有限
国家能源局最新发布的《电力业务许可证问答手册(2025版)》(以下简称《手册》)引发行业高度关注。作为能源电力行业从业者、企业及投资者,如何快速抓住政策核心,规避合规风险,抢占市场先机?本文将提炼手册核心内容,结合行业趋势,为您拆解六大关键变化与应对策略。(来源:微信公众号“能源电力
近日从国家电网有限公司西北分部获悉,1月份,西北电网跨省跨区交易电量357亿千瓦时,同比增长2.8%,其中跨省交易电量37亿千瓦时,同比增长26.3%。为确保跨省跨区电力交易工作有序开展,国网西北分部立足服务电力保供和能源转型的区域资源统筹优化配置平台功能定位,做好政企协同、网源协同、网省协同
北极星售电网获悉,四川资阳市虚拟电厂绿色示范应用项目(资阳市虚拟电厂绿色示范应用项目设计标段)评标结果公示,第一中标候选人是中国市政工程华北设计研究总院有限公司(资阳市建筑勘察设计院有限责任公司),投标报价647.2万元。资阳市虚拟电厂绿色示范应用项目:按照市委市政府工作部署要求,搭
改革:全国统一电力市场加快构建(来源:中国能源观察作者:本刊记者刘光林)建设全国统一电力市场,是进入新发展阶段纵深推进电力体制改革的关键一步,也是加快建设全国统一大市场的重要组成部分。为了在更大范围优化配置电力资源,提升系统稳定性、灵活性,提速构建新型电力系统,必须加快建设全国统
北极星售电网序获悉,吉林电力交易中心关于公示2025年第二批电力市场注册售电公司相关信息的公告。2025年2月,吉林电力交易中心受理吉林中泽电力供应有限公司1家售电公司注册申请。吉林电力交易中心对上述售电公司提交的市场注册申请材料进行完整性核验,现将企业名单及基本情况予以公示,公示期为2025
2025开年,各地对绿色节能降碳发展的支持力度持续加大。上海市浦东新区、静安区接连推出新政,为合同能源管理(EMC)这一推动绿色低碳转型的核心模式,送上真金白银的支持。(来源:微信公众号“IESPlaza综合能源服务网”)《美丽上海建设三年行动计划(2024—2026年)》更是明确提出落实45个合同能源
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!