中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“慣量模擬設(shè)備開關(guān)閉合，通信和交流并網(wǎng)信號(hào)正常?！?0月28日，隨著閉合開關(guān)指令下達(dá)，國(guó)內(nèi)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(wǎng)成功，標(biāo)志著由國(guó)網(wǎng)河北電科院聯(lián)合天津大學(xué)共同研制的新型光伏發(fā)電可變慣量控制裝置進(jìn)入應(yīng)用階段。
近年來(lái)，河北省光伏、風(fēng)力發(fā)電等新能源發(fā)展加速，河北電力最新調(diào)度數(shù)據(jù)顯示，截至9月底，河北南部電網(wǎng)僅光伏發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)到2700萬(wàn)千瓦，占比達(dá)到總裝機(jī)容量的44%。高比例新能源接入電網(wǎng)，隨之帶來(lái)的電力系統(tǒng)慣量和抗擾動(dòng)水平不斷下降等問(wèn)題與日俱增，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。
針對(duì)該問(wèn)題，國(guó)網(wǎng)河北電科院在電力電子化設(shè)備并網(wǎng)系統(tǒng)慣量支撐和模擬控制技術(shù)上尋找到了新方向。自2022年以來(lái)，該院科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合天津大學(xué)等高校，從基礎(chǔ)理論研究以及工程應(yīng)用角度出發(fā)，對(duì)含高比例新能源特性的電網(wǎng)開展了大量含擾動(dòng)下的頻率穩(wěn)定仿真分析，通過(guò)搭建仿真模型和算例優(yōu)化，首創(chuàng)了可變慣量時(shí)間常數(shù)的模擬算法，并配套研發(fā)國(guó)內(nèi)首套光伏發(fā)電可變慣量模擬裝置。
該裝置采用一對(duì)串聯(lián)的超級(jí)電容模組作為能量來(lái)源，能夠通過(guò)實(shí)時(shí)追蹤電網(wǎng)頻率變化率和偏移量改變慣性時(shí)間常數(shù)，具備了可變慣量調(diào)節(jié)的控制特性。經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)測(cè)試，該裝置可模擬的慣性時(shí)間常數(shù)變化范圍在3~12秒，慣量響應(yīng)時(shí)間在0.3秒以內(nèi)，關(guān)鍵參數(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。研發(fā)人員利用河北省能源互聯(lián)網(wǎng)仿真建模與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大量的半實(shí)物仿真驗(yàn)證和優(yōu)化選型設(shè)計(jì)，最終完成了適用光伏電站的可變慣量裝置的樣機(jī)研制和示范應(yīng)用。
據(jù)介紹，相較于傳統(tǒng)的固定參數(shù)虛擬慣量模擬技術(shù)，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(dòng)，大大縮短電網(wǎng)故障后頻率恢復(fù)時(shí)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(shù)方案。
