北極星風力發(fā)電網訊:2020年11月5日，聯(lián)合主辦的“2020年風電產業(yè)發(fā)展大會”在上海開幕，冀北電科院（300215）新能源所所長劉輝發(fā)表了題為《友好性風電并網技術創(chuàng)新》的重要演講，以下為演講摘要。

　　國網冀北電科院新能源所所長劉輝

　　高比例新能源是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，預計到2030年，新能源裝機占比將達38%，超過煤電成為我國裝機第一大電源。但近年來，不管國內還是國外均發(fā)生過因新能源占比高、系統(tǒng)頻率和電壓支撐能力不足而引發(fā)脫網、停電事故，這些事故暴露出大規(guī)模新能源的穩(wěn)態(tài)電壓控制系統(tǒng)缺失和風電機組低/高電壓穿越能力的不足。

　　以英國2019年“8.9”大停電為例。英國是典型高比例新能源電網，風電和光伏裝機占比40%，事故發(fā)生時，機組脫網207萬千瓦（占比7%），其中風電和光伏脫網規(guī)模占70%，損失負荷93萬千瓦。而其新能源機組不具備慣量和一次調頻能力是觸發(fā)低頻減載的主要原因。

　　通過對連鎖脫網過程進行深入分析，在穩(wěn)態(tài)調壓方面，構建大規(guī)模風電匯集系統(tǒng)無功電壓多層級控制技術體系、大規(guī)模風電匯集系統(tǒng)無功電壓協(xié)調控制技術與系統(tǒng)，以及開發(fā)基于RTDS/RT-Lab的無功設備與AVC系統(tǒng)測試平臺，是緩解大規(guī)模風電匯集地區(qū)無功電壓運行存在的問題的有效手段。

　　在主動調頻/調壓方面，虛擬同步發(fā)電機技術是關鍵。

　　虛擬同步發(fā)電機技術是使新能源由“被動調節(jié)”轉為“主動支撐”的新一代新能源發(fā)電技術，使之具備慣量支撐、一次調頻和主動調壓等主動支撐電網的能力。在探索過程中，冀北電科院自主研制了世界最大容量的2MW風電虛擬同步機、儲能直流升壓并聯(lián)接入的30~500kW系列光伏虛擬同步機，一次調頻響應時間分別小于5s和1s，顯著優(yōu)于常規(guī)同步機組。同時，還依托國家風光儲輸示范工程，建成了世界首座百兆瓦級多類型虛擬同步發(fā)電機電站。

　　未來，隨著風電機組高電壓穿越、風電機組側次同步諧振抑制等技術的不斷完善與普及，再輔以儲能裝置對輸出功率的控制，不斷革新發(fā)展的技術將對改善發(fā)電質量、解決風電并網難題起到愈加重要的作用。