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小容量同步調相設備，具備優(yōu)異的暫態(tài)穩(wěn)態(tài)特性和無功調節(jié)能力，對維持電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定起到重要作用，同時可提高系統(tǒng)短路容量和短路比，從而支撐新能源電力大規(guī)模外送，為大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行保駕護航。”陳春萌說。

按照解決方案，新能源分布式調相機具有系統(tǒng)簡單、集成度高、調節(jié)性能好等優(yōu)點，既能發(fā)揮系統(tǒng)動態(tài)無功儲備的作用，又能為新能源電站提供次暫態(tài)、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)的全過程無功補償與電壓支撐，極大提升青豫特高壓直流通道的新能源電力輸送能力。

被譽為電網(wǎng)“穩(wěn)壓器”的調相機在電網(wǎng)側早已大規(guī)模應用，而且技術成熟、產(chǎn)品豐富。然而國內外尚無調相機在新能源場站應用的先例。青海電網(wǎng)海南新能源發(fā)電基地的21臺分布式調相機由國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一組織安裝，由國家電投黃河上游水電開發(fā)有限責任公司投資建設，由哈爾濱電氣集團有限公司、上海電氣集團股份有限公司、東方電氣集團東方電機有限公司研發(fā)制造。

哈爾濱電機廠有限責任公司副總經(jīng)理李春廷介紹：“盡管大型調相機技術已相對成熟，但用于新能源發(fā)電側的分布式調相機從設計數(shù)據(jù)上看，在性能上較常規(guī)調相機需提升30%以上，而機組損耗需下降20%。”

三家研發(fā)制造企業(yè)抽調技術骨干組成專項攻關團隊，通過電磁設計的深度優(yōu)化、結構設計的不斷創(chuàng)新和原材料的高標準選擇，經(jīng)過多番設計迭代，最終打造出滿足要求、兼具性能和經(jīng)濟性的新型分布式調相機。

今年5月份，在青海省能源局的支持下，青海電網(wǎng)21臺分布式調相機正式啟動安裝。國網(wǎng)青海電力積極與各方溝通協(xié)調，全方位推進調相機涉網(wǎng)驗收、涉網(wǎng)調試、啟動方案審定、并網(wǎng)試驗及運行管理等工作，有力保障了調相機群順利并網(wǎng)。

新能源分布式調相機群

助力緩解新能源消納壓力

9月2日12時，在青海海南千萬千瓦級新能源基地，隨著330千伏旭明變電站1號調相機投入試運行，世界首臺新能源分布式調相機正式落戶青海。11月8日，首批11臺新能源分布式調相機全部投入使用，世界首個新能源分布式調相機群形成，帶動海南地區(qū)新能源消納能力提升185萬千瓦。

“這是世界上首次在電源側大規(guī)模安裝分布式調相機，對于推動新能源大規(guī)模開發(fā)利用，構建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要的示范引領意義。”國家電力調度控制中心系統(tǒng)處專責張怡介紹，與傳統(tǒng)的無功補償裝置相比，分布式調相機具有故障瞬間電壓支撐能力強、暫態(tài)響應速度快等優(yōu)點，可作為電力系統(tǒng)電源側的“穩(wěn)定器”，未來將是新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。

得益于分布式調相機的投運，11月16日、17日，青海電網(wǎng)新能源發(fā)電出力連續(xù)兩日突破千萬千瓦，達到1045萬千瓦和1061萬千瓦，較歷史峰值994萬千瓦分別提升了5.1%和6.7%。這兩日間，光伏發(fā)電大發(fā)時段青海全網(wǎng)用電負荷在980萬千瓦至1010萬千瓦，新能源出力持續(xù)超全網(wǎng)用電負荷，新能源日發(fā)電量最高達到1.07億千瓦時，占全省全天用電量的43.1%。此后，新能源發(fā)電出力及發(fā)電量屢創(chuàng)新高。

“由國家電網(wǎng)公司主導并推動的世界最大規(guī)模新能源分布式調相機群，首批11臺調相機經(jīng)實際運行驗證效果顯著。”國網(wǎng)青海電力調度控制中心主任方保民介紹，這對青海新能源發(fā)電出力連續(xù)兩日創(chuàng)新高有著直接的推動作用，大幅緩解了新能源消納壓力。

“探索在電源側大規(guī)模安裝分布式調相機的實踐，將有效解決跨區(qū)直流輸電和新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)帶來的電壓穩(wěn)定問題，對于加快推動能源轉型發(fā)展具有重大意義。”國家電投黃河上游水電開發(fā)有限責任公司工程技術部主管薛寧說。

今年前11個月，青海電網(wǎng)新能源總發(fā)電量達到313億千瓦時，同比增長37.9%。按照解決方案，明年21臺分布式調相機全部投產(chǎn)后，可提高青海海南地區(qū)新能源送出能力350萬千瓦，預計年均增發(fā)新能源電量70.2億千瓦時，相當于節(jié)約標準煤318.9萬噸，減排二氧化碳574.2萬噸。

在我國推進實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的大背景下，青海省正以迅速發(fā)展的清潔能源產(chǎn)業(yè)全力推動能源清潔低碳轉型。國網(wǎng)青海電力將繼續(xù)貫徹落實國家電網(wǎng)碳達峰、碳中和行動方案，持續(xù)探索大型新能源基地電網(wǎng)安全高效運行技術，全力推進新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)建設，助力青海打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地。

原標題：世界首個新能源分布式調相機群在青海穩(wěn)定運行： 破解技術難題 促進綠電消納