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供电类
新型电力系统背景下受端电网安全稳定精准防控关键技术及应用
发布时间:2022-05-30 点击次数:794

新型电力系统建设推进下,新能源和跨区清洁电力输送快速发展。一方面浙江省内新能源快速发展,已成第二大装机电源;另一方面省外清洁能源输送不断提升,浙江日最高受电比例已高达65%。系统源网荷储电力电子化程度不断加深,浙江高比例新能源、高比例电力电子和高比例受电的“三高”特征日渐显著,安全稳定风险不断增加。2015年,锦苏直流发生双极闭锁,系统频率跌落至十年来最低点;2017年以来浙江受电比例持续升高,局部地区开机规模多次达到电压稳定下限,严重影响系统稳定运行。2019年,英国电网发生新能源脱网连锁故障,引发低频减载动作,导致大面积停电。

国内外风险及事故表明,“三高”特征将导致电网频率和电压问题突出,连锁故障的复杂性和风险大幅提升。浙江电力市场改革推进下电网运行不确定性增加,电网更易运行在安全稳定边界。亟需突破新型电力系统背景下的电网精准分析、精准控制和故障抵御关键技术,全面提升精准防控技术水平。

团队历时7年,实现了精准防控关键技术的突破。项目共授权发明9项;发表论文26篇,其中SCI/EI9篇,核心9篇;软著3项。夏长亮院士在内的鉴定专家组认为该项目总体居国际领先水平。主要创新成果如下:

①首次提出了物理可实现的三序网络动态等值方法,开发了低资源全电磁精准实时仿真平台,实现了电力电子设备动态行为的精准模拟;②提出了基于运行大数据的全局电网频率稳定关键参数辨识方法及局部电网电压稳定的开机容量边界分析方法;③提出了基于多项式逼近的交直流电网换相失败预防能力分析方法和抵御技术,实现了直流换相失败故障域的精准刻画和无功设备的精准配置;④提出了基于系统与元件动态交互量化分析的连锁故障事故链识别方法,利用主动解列等技术提高严重连锁故障的应对能力。

项目成果已在浙江电网开展应用。全电磁仿真平台实现了浙江电网全电磁暂态实时仿真;频率稳定关键参数辨识方法支撑了华东频率协控系统的策略制定;局部电网最小开机策略写入华东和浙江电网稳定规定,嵌入D5000平台,并在浙江电力现货市场出清中应用;识别了浙江换相失败故障域和连锁故障高风险事故链,指导了特高压直流近区的运行方式安排。

项目降低了全电磁仿真规模,降低了开机规模,提高了机组负荷率,降低了发电煤耗,近三年产生经济效益4.83亿元,减少碳排放180万吨。全面提升了电网的安全稳定精准防控和故障抵御能力,提高了电网对外来电和新能源的消纳能力,为新型电力系统建设下“三高”系统的安全稳定运行提供了强大技术手段。


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