中國儲能網訊：“慣量模擬設備開關閉合，通信和交流并網信號正常?！?0月28日，隨著閉合開關指令下達，國內首套100千瓦光伏發(fā)電可變慣量裝置在河北電力科技園一次并網成功，標志著由國網河北電科院聯(lián)合天津大學共同研制的新型光伏發(fā)電可變慣量控制裝置進入應用階段。
近年來，河北省光伏、風力發(fā)電等新能源發(fā)展加速，河北電力最新調度數據顯示，截至9月底，河北南部電網僅光伏發(fā)電裝機容量已達到2700萬千瓦，占比達到總裝機容量的44%。高比例新能源接入電網，隨之帶來的電力系統(tǒng)慣量和抗擾動水平不斷下降等問題與日俱增，為電網安全穩(wěn)定運行帶來風險。
針對該問題，國網河北電科院在電力電子化設備并網系統(tǒng)慣量支撐和模擬控制技術上尋找到了新方向。自2022年以來，該院科研團隊聯(lián)合天津大學等高校，從基礎理論研究以及工程應用角度出發(fā)，對含高比例新能源特性的電網開展了大量含擾動下的頻率穩(wěn)定仿真分析，通過搭建仿真模型和算例優(yōu)化，首創(chuàng)了可變慣量時間常數的模擬算法，并配套研發(fā)國內首套光伏發(fā)電可變慣量模擬裝置。
該裝置采用一對串聯(lián)的超級電容模組作為能量來源，能夠通過實時追蹤電網頻率變化率和偏移量改變慣性時間常數，具備了可變慣量調節(jié)的控制特性。經第三方機構測試，該裝置可模擬的慣性時間常數變化范圍在3~12秒，慣量響應時間在0.3秒以內，關鍵參數達到國際領先水平。研發(fā)人員利用河北省能源互聯(lián)網仿真建模與控制重點實驗室大量的半實物仿真驗證和優(yōu)化選型設計，最終完成了適用光伏電站的可變慣量裝置的樣機研制和示范應用。
據介紹，相較于傳統(tǒng)的固定參數虛擬慣量模擬技術，此次研發(fā)的可變慣量模擬裝置能夠更加有效的平抑系統(tǒng)頻率波動，大大縮短電網故障后頻率恢復時間，為含高比例新能源電力系統(tǒng)慣量提升和頻率穩(wěn)定提供新的技術方案。
