3月14日,國網(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)電場構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)機”成功實現(xiàn)多機并聯(lián)及電壓源帶電試運行1個月,標志著該公司取得構(gòu)網(wǎng)型新能源機組技術(shù)突破,首次實現(xiàn)國內(nèi)無儲能支撐新能源電壓源機組運行。
“十四五”期間,隨著“雙碳”目標的落地推進,新能源機組大規(guī)模接入,電網(wǎng)呈現(xiàn)“雙高”“雙新”“雙峰”的特征進一步凸顯。由于新能源出力波動性大、間歇性強,高比例新能源接入將給電網(wǎng)穩(wěn)定問題帶來不容忽視的影響,新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)需要從“被動適應(yīng)”到“主動支撐和自主運行”轉(zhuǎn)變。
目前,傳統(tǒng)新能源機組均采用“電流源模式”,無法構(gòu)建100%新能源系統(tǒng),往往在低短路比、弱交流系統(tǒng)中無法支撐系統(tǒng),導(dǎo)致頻率電壓崩潰、功率振蕩、機組脫網(wǎng)。構(gòu)網(wǎng)型新能源機組是可獨立構(gòu)建電網(wǎng)的機組,基于“電壓源模式”的構(gòu)網(wǎng)型新能源機組則能夠有效解決上述問題。 同時,現(xiàn)有的構(gòu)網(wǎng)型新能源機組通常會采用虛擬同步發(fā)電機技術(shù),在一次側(cè)添加儲能。因此現(xiàn)階段已投運的新能源機組往往存在改造難、投資成本高、后期運維困難等問題,限制了該技術(shù)在實際的風(fēng)電、光伏機組中應(yīng)用。
自2021年起,國網(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)無儲能構(gòu)網(wǎng)型新能源機組“自同步電壓源控制技術(shù)”。研究團隊通過充分挖掘風(fēng)機轉(zhuǎn)子動能、光伏MPPT曲線調(diào)節(jié)潛力,實現(xiàn)了在不增加儲能硬件投資下對新能源機組的電壓源控制,使其具備了同步電源的控制特性,并基于示范項目在隨州廣水英姿寨風(fēng)電場、寶林電站分別開展風(fēng)機及光伏電源實際改造,共計32MW光伏及62MW的風(fēng)機,總?cè)萘空紡V水總裝機的三分之一。按儲能每千瓦時2000元計,62MW的風(fēng)電場場站配置10%儲能,預(yù)計將節(jié)省1000多萬建設(shè)費用。
“這種電壓源型控制技術(shù)還是國內(nèi)首次應(yīng)用在三模組光伏和直驅(qū)型風(fēng)機上,可以說是取得了構(gòu)網(wǎng)型新能源機組的歷史性突破。”中國電科院新能源所負責(zé)人表示。
據(jù)悉,此次改造對先期2臺風(fēng)機、4臺光伏設(shè)備進行改造并開展多工況、多機并聯(lián)工況試運行,為整站批量技術(shù)改造升級進行技術(shù)儲備。經(jīng)過近一月的試運行,研究團隊對新能源機組近60種運行工況均進行了現(xiàn)場試驗,并掌握了電壓源特性及相關(guān)核心控制技術(shù)。
下一步,國網(wǎng)湖北電力將持續(xù)推動新能源主動支撐技術(shù)研發(fā)和推廣,加快推進新能源及其配套調(diào)節(jié)性電源規(guī)劃,進一步提升電網(wǎng)對新能源的消納能力,為推進實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻力量。
原標題: 國網(wǎng)湖北電力首次實現(xiàn)國內(nèi)無儲能支撐新能源電壓源機組運行