新能源场站

随着新能源的快速发展，电力系统“双高”（高比例可再生能源、高比例电力电子设备）特征凸显，系统的物理基础、功能形态深刻变化，给电网安全稳定运行带来挑战。新能源场站需要具备主动支撑能力，拥有接近或高于同步电源的控制特性，支撑系统电压、频率稳定以及提供备用容量。国家电网有限公司华北分部开展新能源场站主动支撑技术研究，深入分析大规模新能源接入对电网的影响，提出了新能源主动支撑技术要求，助力新能源健康有序发展，推动加快构建新型电力系统。

​近日，国家能源局印发《关于加强电力可靠性数据治理 深化可靠性数据应用发展的通知》，明确到2025年年底，纳入可靠性统计口径且投产满半年及以上的新建机组（水电、火电、核电）、新能源场站（风电、光伏）全部实现主要设备可靠性数据实时采集上报；输变电主要设施实现可靠性停运事件实时采集，输变电回路、直流输电系统停复电信息及运行状态实时采集覆盖率不低于50%

在“双碳目标”的引领下，新能源电站的建设成为了我国发展低碳环保经济、改善能源结构、促进经济社会可持续发展的关键所在，这其中风电、光伏和新型储能电站的建设更是主要内容。因为电气拓扑结构相似，因此三者的控制和通信设计也是类似。本次演讲旨在介绍新能源电站的典型计算机监控系统，电力安全分区方案等，以及场区、升压站以及电网接入系统之间的控制和通信技术应用现状，采用的主流硬件设备及通信协议方案。最后，对未来新能源电站的发展趋势和方向进行了展望。

2023年3月，广西玉林天堂顶风电场风机-飞轮储能联合调频项目正式投入运营。作为南方电网首个新能源场站配置储能飞轮调频项目，该项目的成功投运标志着多类型新型储能技术在南方电网的应用取得了突破性进展。

5月10日从国网甘肃省电力公司获悉，日前，全功能新能源场站全景监控系统在位于酒泉市桥湾镇的甘肃安马第二风电场顺利通过功能测试、性能检测及实切验证，正式投入运行。该系统首次实现了单场站单装置百台机组同时接入及毫秒级精益感知与控制，是目前我国功能最全、规模最大的新能源场站全景监控系统。

本文件规定了新能源场站及其配置的电化学储能系统接入配电网设计的一般原则、内容和要求。本文件适用于10kV～110kV电压等级接入电网的新建或扩建新能源电站及接入该电源侧的电化学储能系统接入配电网设计

6月16日，国网冀北电科院牵头研发的分布式调相机接入新能源场站无功电压协调控制技术首次在承德华润元宝山风电场示范应用。

目前大部分关于并网变换器的研究忽略直流侧动态，在直流侧使用恒定电压源，一定程度上影响小干扰稳定性分析。文中主要考虑直流侧动态对跟网型变换器进行建模及稳定性分析。首先，分析新能源场站并网系统直流侧可等效为电压源和受控电流源的适用条件，论证并网变换器建模时考虑直流侧动态的必要性。随之，建立考虑直流侧动态的跟网型变换器谐波状态空间(harmonic state-space,HSS)阻抗模型。其次，在不同电网强度下，通过伯德判据对不同直流侧结构的系统进行稳定性分析，揭示电网强度对跟网型变换器稳定性的影响机理。然后，分析锁相环、电流环、滤波环节对系统阻抗特性的影响。最后，理论分析与电磁暂态仿真结果表明弱电网条件下，锁相环与电网呈现强交互作用，降低了系统的小干扰稳定性，且考虑直流侧动态的系统临界短路比更大。

本项目历时9年，从电网仿真建模、源网友好互动、连锁故障紧急防御及垮网风险快速阻断等方面开展技术攻关和工程应用，取得了一批创新性成果，获得授权发明专利8项，发表论文18篇。主要成果如下：1、提出了计及外部环境扰动的大型新能源场站动态等值技术，建立了计及详细控制系统的柔性设备仿真模型，应用于西北电网生产实际，提升了对复杂电网运行控制的精度。2、揭示了新能源与直流交互耦合及连锁脱网演化机理，计及新能源量化接纳能力和柔性装备优化配置的源网协同预防控制技术，提升了高占比新能源送端电网抗扰能力和交直流输电通道送电水平，降低了新能源大规模连锁脱网风险。3、提出了计及新能源暂态演化信息的连锁故障紧急阻断技术，研发了应对多类型连锁故障的全局资源协调紧急控制系统，填补了高占比新能源电网连锁故障紧急防控技术空白，提升了电网应对连锁故障风险的能力。4、提出计及新能源的高频切机控制技术，研发了西北电网高频切机监视与预警系统，构建了监视、控制及预警于一体的涵盖新能源的高频切机体系，提升电网抵御严重故障能力。 项目成果已应用于祁韶特高压直流工程、青海海西串补工程、甘肃河西加强工程等重大工程项目，显著提升了电网应对连锁故障的防控能力。截止2020年底，累计提高新能源消纳电量114.2亿千瓦，减少电煤消耗近365.44万吨，减少二氧化硫排放约65094吨，降低烟尘排放约18272吨，累计新增销售额98.44亿元，新增利润9.07亿元。成果为推动我国电力能源转型升级和全球能源互联网安全领域科技创新提供了技术、装备支撑。