大规模新能源并网运行分析与协调控制新技术

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1、大规模新能源并网运行分析与协调控制新技术及其应用国电南瑞电网安全稳定控制技术分公司2014/11/121新能源并网的特点和问题2新能源并网运行控制现状3新能源并网运行控制关键技术4典型系统与应用5新能源并网运行分析专题研究-2-我国风电接入特点2020年规划8大10GW级风电基地新疆哈密千万千瓦甘肃酒泉地区千万吉林千万千瓦级风电基地千瓦级风电基地级风电基地蒙东&蒙西50GW蒙东地区千万千瓦级风电基地新疆哈密20GW甘肃酒泉12GW河北坝上10GW吉林23GW江苏10GW(海上7GW)山东沿海千万千山东10GW瓦级风电基地蒙西地区

2、千万千瓦级风电基地江苏沿海千万千大规模开发、远距离传输河北省千万千瓦级风瓦级风电基地电基地高电压等级集中接入为主分散接入、就地消纳为辅-3-我国光伏发电接入特点沙漠光伏电站大规模集中接入,分布式接入并举•青海、甘肃、新疆、内蒙、西藏、宁夏、陕西、云南、海南等地区，提出了大规模开发太阳能的规划，15年建设规模1100万千瓦，20年建设规模达2300万千瓦；•在经济较发达、现代化水平较高的大中城市，开展了与建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施的建设，15年1000万千瓦，20年2700万千瓦。建筑集成光伏BIPV-4-新

3、能源大规模接入带来的问题波动性、随机性；难准确预测、可控性不足电网建设滞后于新能源电站的快速发展，电网送出能力有限；风电的反调峰特性给系统调峰带来难度；对调度与运行方式、备用容量安排等增加难度；控制的影响在电网紧急情况下,电话调度运行指挥困难;电网电压波动频繁使得无功设备投切频繁，传统无功调节不适用；故障穿越特性对电网安全稳定的影响较大，高低压问题交替引起的大规模风机脱网，使得电网运行控制困难。-5-1新能源并网的特点和问题2新能源并网运行控制现状3新能源并网运行控制关键技术4典型系统与应用5新能源并网运行分析专题研究-6-新能

4、源并网控制的发展目前我国处于新能源快速发展期，从保证电网安全，鼓励新能源发展角度考虑，新能源电站直接划归省调和网调进行调度和管理。不控风电人工控制智能控制•随着风电的快速发展，•实时计算电网最大允•风电发展初期，从电通过其他手段（如部许风电出力，然后根网角度，一般将其做为署安控提高风电送出据各风电场风资源的负的负荷考虑，通过采能力、改善负荷特性时空差异，优化控制取一些手段，提高电网或优化开机方式等）各风电场出力，在保接纳风电能力，不考虑提高的电网接纳能力障电网安全稳定的前控制风电已经不能满足风电的提下，提高风电的利全部并网，需要

5、控制用率风电-7-新能源并网控制技术的现状目前国内外风电管理系统共同的技术特点是与EMS系统、风电功率预测系统基本已实现了应用集成，在部分工程应用中实现了风电稳态有功功率和无功电压的闭环控制。大部分系统的控制体系本质上是调度中心-新能源电站的两层控制架构，存在的主要不足如下：缺少有效的在线监督和约束手段，限电情况下，超发问题比较突出；公平分摊时考虑装机容量，未考虑安全稳定性和涉网性能，缺少对新能源电站积极采用新技术提高性能的激励；缺少在线考核评估的手段，信息没有及时公开；实时计划基于离线外送断面限额，难以充分发挥断面的外

6、送能力；-8-1新能源并网的特点和问题2新能源并网运行控制现状3新能源并网运行控制关键技术4典型系统与应用5新能源并网运行分析专题研究-9-风电场、光伏电站集群控制国家863计划电网友好型新能源发电关键系统研究与开发技术研究与示范风火打捆能源基地交直流外大电网故障状态下的控制技送协调控制及安全防御系统术研究研究与示范国家电网公司总部科技项目电网友好型风电场关键技术大规模风电场无功综合优化研究与示范控制技术研究新能源在线考核评估与监测计及新能源的多源数据在线整合技术新能源并计及大规模新能源的在线安全稳定预警与控制决策技术网运行协基

7、于预测调节性能和安全约束的新能源并网功率控制技术调控制技解除非安全稳定约束的交直流混合电网联合实时调峰技术术区域电网无功优化控制技术“三合一”的新能源并网控制装置-11-新能源在线考核评估与监视(1)预测精度指标调节性能指标控制性能代价比指标针对并网有功功率不受限针对并网有功功率受限时新能源电站并网功率控制时间段内新能源电站并网间段内新能源电站并网有而引起的电网安全稳定裕有功功率预测曲线与其并功功率调控指令曲线与其度变化量与其并网有功功网有功功率实际曲线进行并网有功功率实际曲线进率变化量之比等时间间隔的数据抽样，行等时间间隔的数

8、据抽样采用均方根误差公式计算，采用均方根误差公式计出新能源电站的并网有功算出新能源电站的并网有功率预测精度功功率调节性能指标涉网性能指标在线考核评估-12-新能源在线考核评估与监视(2)电网安全设备过载断面过载母线电压信息状态状态状态新能源出力计划涉网性能统计