3月14日，國(guó)網(wǎng)湖北電力在隨州廣水“寶林電站構(gòu)網(wǎng)型光伏”“英姿寨風(fēng)電場(chǎng)構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)機(jī)”成功實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)及電壓源帶電試運(yùn)行1個(gè)月，標(biāo)志著該公司取得構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組技術(shù)突破，首次實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)無(wú)儲(chǔ)能支撐新能源電壓源機(jī)組運(yùn)行。

“十四五”期間，隨著“雙碳”目標(biāo)的落地推進(jìn)，新能源機(jī)組大規(guī)模接入，電網(wǎng)呈現(xiàn)“雙高”“雙新”“雙峰”的特征進(jìn)一步凸顯。由于新能源出力波動(dòng)性大、間歇性強(qiáng)，高比例新能源接入將給電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題帶來(lái)不容忽視的影響，新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)需要從“被動(dòng)適應(yīng)”到“主動(dòng)支撐和自主運(yùn)行”轉(zhuǎn)變。

目前，傳統(tǒng)新能源機(jī)組均采用“電流源模式”，無(wú)法構(gòu)建100%新能源系統(tǒng)，往往在低短路比、弱交流系統(tǒng)中無(wú)法支撐系統(tǒng)，導(dǎo)致頻率電壓崩潰、功率振蕩、機(jī)組脫網(wǎng)。構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組是可獨(dú)立構(gòu)建電網(wǎng)的機(jī)組，基于“電壓源模式”的構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組則能夠有效解決上述問(wèn)題。 同時(shí)，現(xiàn)有的構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組通常會(huì)采用虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)，在一次側(cè)添加儲(chǔ)能。因此現(xiàn)階段已投運(yùn)的新能源機(jī)組往往存在改造難、投資成本高、后期運(yùn)維困難等問(wèn)題，限制了該技術(shù)在實(shí)際的風(fēng)電、光伏機(jī)組中應(yīng)用。

自2021年起，國(guó)網(wǎng)湖北電力基于“隨州廣水100%新能源科技示范工程”的建設(shè)，攻關(guān)無(wú)儲(chǔ)能構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組“自同步電壓源控制技術(shù)”。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)充分挖掘風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)能、光伏MPPT曲線調(diào)節(jié)潛力，實(shí)現(xiàn)了在不增加儲(chǔ)能硬件投資下對(duì)新能源機(jī)組的電壓源控制，使其具備了同步電源的控制特性，并基于示范項(xiàng)目在隨州廣水英姿寨風(fēng)電場(chǎng)、寶林電站分別開(kāi)展風(fēng)機(jī)及光伏電源實(shí)際改造，共計(jì)32MW光伏及62MW的風(fēng)機(jī)，總?cè)萘空紡V水總裝機(jī)的三分之一。按儲(chǔ)能每千瓦時(shí)2000元計(jì)，62MW的風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)站配置10%儲(chǔ)能，預(yù)計(jì)將節(jié)省1000多萬(wàn)建設(shè)費(fèi)用。

“這種電壓源型控制技術(shù)還是國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用在三模組光伏和直驅(qū)型風(fēng)機(jī)上，可以說(shuō)是取得了構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組的歷史性突破。”中國(guó)電科院新能源所負(fù)責(zé)人表示。

據(jù)悉，此次改造對(duì)先期2臺(tái)風(fēng)機(jī)、4臺(tái)光伏設(shè)備進(jìn)行改造并開(kāi)展多工況、多機(jī)并聯(lián)工況試運(yùn)行，為整站批量技術(shù)改造升級(jí)進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。經(jīng)過(guò)近一月的試運(yùn)行，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)新能源機(jī)組近60種運(yùn)行工況均進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并掌握了電壓源特性及相關(guān)核心控制技術(shù)。

下一步，國(guó)網(wǎng)湖北電力將持續(xù)推動(dòng)新能源主動(dòng)支撐技術(shù)研發(fā)和推廣，加快推進(jìn)新能源及其配套調(diào)節(jié)性電源規(guī)劃，進(jìn)一步提升電網(wǎng)對(duì)新能源的消納能力，為推進(jìn)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。（胡畔、甘依依）

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