近日,从中国职工技术协会传来喜讯,国网湖北省电力有限公司成果“抑制电力系统宽频振荡的方法、装置、系统及存储介质”荣获“2024高价值专利选拔赛”特等奖,这是该公司在新型电力系统关键核心技术攻关中取得的又一重大突破。
随着风电、光伏等新能源占比不断提高,电力系统“双高”特性日益凸显,其源-网-荷间的交互作用易激发几赫兹到数千赫兹频率范围内的失稳性振荡,导致新能源脱网、设备损坏、弃风弃光等严重后果,给新能源并网及电网安全运行带来新的挑战。
“新能源大规模接入后,其参与或引发的多种新型振荡问题出现,电网异常波动。如果把电网比作大河,电流就是水流,正常情况下应该平稳流动,但随着新能源和电力电子设备的大量加入,就像往河里突然注入不同流速和流量的水流,可能引起水流激荡。”国网湖北电科院技术专家李猎打了一个形象的比喻,“我们的研究就是让水流重回平稳。”
在新能源大规模并网的背景下,传统电网振荡治理方式需通过事后离线分析,查找振荡频段,再对特定频段进行针对性“打补丁”式补救。这种被动应对方式存在明显滞后性,且难以应对电力系统振荡宽频、时变、不确定性等新特征。
为此,国网湖北电力提出振荡分量辨识、抑制元件优选、自适应调参的“即测-即控-即评”稳定处置解决方案,实现了抑制效果、动态性能、实施便捷性上的多维度突破。同时,该公司还研发了储能变流器、柔直控制器等装置,在新能源外送、区域电网互联、微电网(群)等场景开云真人网址推广应用。
该成果的核心在于其创新的‘即测-即控-即评’技术,能在2个基波周期内提取振荡分量、投入抑制元件,完成检测到抑制的全部流程。目前,该成果已在湖北、贵州等多个省份开展应用,累计避免了10余次振荡事件发生。依托该专利技术研发的储能变流器、柔直控制器等装置也实现了批量化生产。
此外,该成果还可以有效处置新能源安全并网难题,规避规模化新能源接入电网引发的垮网和大面积停电风险。该方案目前已应用于湖北地区多个新能源场站、储能电站和百万千瓦新能源基地,大幅提升了电网的稳定性和消纳能力,同时带来显著的环境效益,助力清洁能源高效利用和电网绿色低碳发展。
“我们将持续开展专项技开云真人网址术攻关,强化电力系统安全稳定风险在线预防控制技术、新型电力系统综合防御体系构建技术、电力系统非常规安全风险识别及防范等技术研究,提高电力系统安全稳定防御和应急处理能力。”李猎表示。