新能源接入條件下電網(wǎng)頻率安全穩(wěn)定特性與控制研究.pdf

1、隨著石化能源限制問(wèn)題和環(huán)境保護(hù)要求日益受到重視，我國(guó)風(fēng)電與光伏新能源接入的規(guī)模不斷增大。同時(shí)，受電力體制改革、廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)、管理主體多元化影響，電網(wǎng)頻率安全穩(wěn)定控制面臨很大的挑戰(zhàn)。一方面，新能源與火電、水電常規(guī)電源相比，缺乏慣量效應(yīng)，并且波動(dòng)性大，不具備一次調(diào)頻能力。因此，新能源接入后的電網(wǎng)調(diào)頻對(duì)常規(guī)機(jī)組的依賴(lài)性加大，需要加強(qiáng)對(duì)火電和水電常規(guī)機(jī)組調(diào)速器一次調(diào)頻特性的研究，明確傳統(tǒng)和數(shù)字電液式兩類(lèi)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)和差異，為對(duì)新能源接入后的電網(wǎng)頻

2、率特性進(jìn)行準(zhǔn)確仿真、科學(xué)策略提供指導(dǎo)。另一方面，新能源接入系統(tǒng)與主網(wǎng)間發(fā)生解列故障是頻率安全穩(wěn)定研究的重要場(chǎng)景，應(yīng)全面考慮電源側(cè)頻率異常保護(hù)和電網(wǎng)側(cè)安全控制措施，研究解列故障面臨的高頻或低頻問(wèn)題及控制策略。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹了所用到的新能源和常規(guī)機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，并梳理總結(jié)了其各自的頻率異常耐受范圍，明確了兩類(lèi)機(jī)組的頻率異常保護(hù)的配置特點(diǎn)和差異。隨后，對(duì)火電、水電機(jī)組的傳統(tǒng)和數(shù)字電液式兩類(lèi)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)和差異進(jìn)行了對(duì)比研究，著重

3、于兩類(lèi)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、死區(qū)環(huán)節(jié)處理、動(dòng)態(tài)調(diào)頻特性三個(gè)方面，分析了在小擾動(dòng)、大擾動(dòng)兩種工況下兩類(lèi)典型調(diào)速器的特性。在此基礎(chǔ)上，對(duì)新能源接入系統(tǒng)后解列導(dǎo)致的高頻問(wèn)題開(kāi)展研究，建立了含多類(lèi)型電源的送端典型系統(tǒng)算例，分析了對(duì)火電機(jī)組OPC保護(hù)定值進(jìn)行差異化設(shè)置的效果;指出新能源高頻保護(hù)定值過(guò)低而無(wú)序脫網(wǎng)將導(dǎo)致原高頻問(wèn)題轉(zhuǎn)化為低頻問(wèn)題的嚴(yán)重后果;研究了應(yīng)對(duì)高頻問(wèn)題的連鎖切機(jī)方案，比較了切除常規(guī)機(jī)組和切除風(fēng)電機(jī)組對(duì)抑制頻率波動(dòng)和最大功角差的不同效果