新型可變慣量裝置為光伏發(fā)電裝上“頻率穩(wěn)定器”
時間：2023-11-22 11:52:57
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科技日報訊 （通訊員梁紀峰 李曉軍 齊錦濤 記者劉廉君）“慣量模擬設(shè)備開關(guān)閉合，通信和交流并網(wǎng)信號正常?！庇浾?1月19日獲悉，國內(nèi)首套100千瓦光伏發(fā)電可變慣量裝置近日在河北電力科技園一次并網(wǎng)成功，標志著由國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院（以下簡稱國網(wǎng)河北電科院）聯(lián)合天津大學(xué)共同研制的新型光伏發(fā)電可變慣量控制裝置進入應(yīng)用階段。
近年來，河北省光伏、風(fēng)力發(fā)電等新能源發(fā)展加速。河北電力最新調(diào)度數(shù)據(jù)顯示，截至9月底，河北南部電網(wǎng)僅光伏發(fā)電裝機容量就已達到2700萬千瓦，占總裝機容量的44%。高比例新能源接入電網(wǎng)，隨之帶來了電力系統(tǒng)慣量和抗擾動水平不斷下降等問題。
針對該問題，國網(wǎng)河北電科院在電力電子化設(shè)備并網(wǎng)系統(tǒng)慣量支撐和模擬控制技術(shù)上找到了新突破方向。自2022年以來，該院科研團隊聯(lián)合天津大學(xué)等高校，首創(chuàng)可變慣量時間常數(shù)的模擬算法，并配套研發(fā)國內(nèi)首套光伏發(fā)電可變慣量模擬裝置。
該裝置采用一對串聯(lián)的超級電容模組作為能量來源，能夠通過實時追蹤電網(wǎng)頻率變化率和偏移量改變慣性時間常數(shù)，具備了可變慣量調(diào)節(jié)的控制特性。經(jīng)第三方機構(gòu)測試，該裝置可模擬的慣性時間常數(shù)變化范圍在3—12秒，慣量響應(yīng)時間在0.3秒以內(nèi)，關(guān)鍵參數(shù)達到國際領(lǐng)先水平。研發(fā)人員利用河北省能源互聯(lián)網(wǎng)仿真建模與控制重點實驗室大量的半實物進行仿真驗證和優(yōu)化選型設(shè)計，最終完成了適用光伏電站的可變慣量裝置的樣機研制和示范應(yīng)用。
據(jù)介紹，相較于傳統(tǒng)的固定參數(shù)虛擬慣量模擬技術(shù)，此次研發(fā)的可變慣量模擬裝置能夠更加有效地平抑系統(tǒng)頻率波動，大大縮短電網(wǎng)故障后頻率恢復(fù)時間，為含高比例新能源電力系統(tǒng)慣量提升和頻率穩(wěn)定提供了新的技術(shù)方案。
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