能源转型是世界能源成长的年夜趋向。最近几年来，全球电源布局逐步改变，新能源的主要性愈发表现，全球风电、光伏发电在全球电力装机中的比例延续上升。

我国能源系统也在加快变化，鼎力成长新能源适应了我国能源出产和消费革命的成长标的目的。截至2019年年末，国度电网有限公司经营区新能源发电装机3.5亿千瓦，占总装机容量比例跨越两成。估计到2050年，全国风电、光伏发电装机容量占比将别离到达24%和31%。能源转型年夜布景下，源网调和系统方面有哪些摸索？将来又应若何完美？

高占比新能源延续接入，源网调和面对挑战

高占比新能源电力系统显现两方面的首要特点转变——新能源发电具有间歇性和不肯定性，新能源的随机波动会致使接入点的电气参数产生转变，增添系统运行的节制难度；新能源并网节制特征与常规电源差别年夜，年夜量电力电子器件的延续接入使电网运行特点由“电磁耦合”向“电-电转换”改变。

高占比新能源的延续接入给电网平安安稳运行带来不不变身分，源网调和面对以下挑战：

高占比新能源电力系统感知程度亟待提高。新能源机组动态进程复杂，机组的要害运行信息难以及时上传，各类型电源之间缺少对全局可控资本运行状况的信息兼顾，全网可控资本的矫捷节制与精准评估较难实现。

高占比新能源电力系统稳态调理程度需不竭晋升。新能源发电受资本、情况影响，易呈现随机波动，猜测难度年夜，对电网运行影响较年夜；新能源无功调理能力未获得充实阐扬，功率年夜幅转变易造成电压波动；新能源出力波动造成电网有功调理难度年夜。

新能源抗扰动能力仍需提高。当电网产生扰动引发电压、频率越限时，接入电网结尾的新能源机端电压波动更猛烈，新能源耐压、耐频能力不足，易产生连锁脱网变乱，影响电力系统平安不变运行。

新能源自动支持能力需进一步发掘。新能源占比高的电力系统中，常规电源开机空间减小，系统惯量降落，易产生年夜幅功率波动，致使系统呈现频率不变问题；分歧类型的新能源暂态特征差别显著，没法对电网实现有用支持，集中外送地域易产生电压不变问题。

高占比新能源电力系统宽频带振荡问题需深切研究预防。新能源、直流等多样化电力电子装备和复杂节制装备接入电力系统，电网次/超同步振荡的高维度、宽频带问题凸显，振荡机理复杂。

新版强迫性国度尺度《电力系统平安不变导则》对含高占比新能源电力系统的源网调和提出了新的要求。当前，需环球app下载官网要在《导则》的指点下，摸索能源转型布景下构建源网调和系统的方式。

立异手艺与治理，晋升新能源感知程度和管控能力

今朝，西北电网新能源装机已冲破1亿千瓦，占总装机的近四成。面临新能源装机占比不竭上升的情势，最近几年来，国度电网有限公司西北分部在晋升高占比新能源电力系统感知程度、调控能力、新能源抗扰动能力、源网互动支持能力和应对宽频带不变问题方面立异实践，对构建能源转型下的源网调和系统展开了有益摸索。

在晋升感知程度方面，国网西北分部在新能源电站加装高精度的监测装配，对新能源机组和场站状况实现全进程感知；将西北电网跨越1亿千瓦节制资本分层、分区接入直流群可控资本池，实现了风、光、水、火、直流、柔性交换输电系统（FACTS）等节制资本可控量和散布信息的及时感知、把握，兼顾调和地挪用多种节制资本，实现多类型节制资本池监督、预警和辅助决议计划。

为有用解决高占比新能源出力波动调理难度年夜的问题，国网西北分部经由过程新能源发电168小时分项分级转动猜测，将高占比新能源科学纳入电网备用治理，下降新能源受阻率；针对全网无功资本的调和节制问题，构建了“网-省-场”三级协同的主动电压节制系统，充实发掘新能源介入电网电压调理的能力，实现了含风机电组、光伏逆变器、SVC/SVG等多种无功资本装备时序调和节制，将主网电压查核及格率提环球app高至100%；经由过程日内转动打算调剂、及时打算误差校订的多时候标准、多电源调和优化，实现多个断面的级联优化节制，提高要害断面洁净能源送出效益。

国网西北分部在晋升新能源抗扰动能力上发力，提高和优化新能源1、二次装备耐压/耐频能力，拓展装备运行的“电压/频率带宽”。今朝，西北电网已组织完成了3293万千瓦的风机电组耐高压能力革新，革新数目和范围均处领先位置，晋升祁韶直流输送能力50万千瓦和近区风电送出能力超300万千瓦。

在发掘新能源源网互动能力上，国网西北分部成立高占比新能源电力系统的动弹惯量监测与阐发评价手段，成立频率不变程度量化阐发模子，求取电网最小需求动弹惯量，把握新能源极限发电承载能力；晋升新能源快速频率响应能力，有用补强西北电网一次调频资本贮备，操纵新能源与常规电源在时候、频率维度的匹配，完美西北电网的调频系统；针对分歧地域电网的不变特征差别，提取要害节制环节和参数，优化新能源故障穿越节制参数，经由过程闭环流程晋升新能源年夜范围接入电网的不变程度。

为应对宽频带不变问题，国网西北分部在新能源场站侧加装次/超同步振荡监测系统，有用监测新能源和火机电组扭振等信息，阐发查找振荡源，操纵振荡源快速切除的方式阻断连锁故障传导，避免振荡风险进一步扩年夜。

完美新情势下源网调和系统，支持能源转型成长

跟着后续新能源的延续成长，更多电力电子装备接入电网，电网形态将产生深入转变，电力系统的演化逐步冲破现有的理论、运行节制框架。这需要不竭完美新情势下的源网调和系统，支持能源转型和电网成长。

电力电子化装备占比将不竭增年夜，对含有海量新能源的高阶、强非线性系统，传统量化不变阐发方式已不再合用，需要进一步深化研究电力电子化电力系统的不变性根本理论和阐发方式，为运行节制供给靠得住的理论支持。

将来新能源发电占比仍将上升，动弹惯量延续下降，抗频率扰动能力慢慢降落。为知足高占比新能源电网要求，除依托虚拟储能等手艺增添惯量外，还需经由过程手艺立异拓展电力系统答应的频率波动带宽，下降系统对惯量的要求，完美频率防控系统架构。

跟着能源互联网的成长，用电智能化和各类需求响应办法鼎力推行环球app官网，电力负荷资本种类更趋多样，矫捷可调理能力也在加强。传统发电跟踪负荷的源荷均衡系统已难以知足要求，必需指导负荷侧更好地阐扬调理感化，成立负荷跟踪新能源转变趋向的源荷互动均衡系统，在负荷侧释放调理空间，增进新能源的成长。

针对年夜范围新能源装机接入造成主网电压支持“空心化”趋向，应斟酌分歧时候标准的电压特征需求，重构电网节制布局，优化无功设置装备摆设资本，完美传统的分层分区电压节制系统：年夜容量同步电源接入最高一级电网，支持特高压直流运行和新能源外送；次一级电网公道设置装备摆设动态无功抵偿和调相机，保持本级电网无功均衡，削减与其他各级电网的无功交互；在低电压品级电网充实发掘和阐扬新能源的无功电压节制潜力，公道设置装备摆设散布式调相机，支持结尾电网电压。

与传统同步机比拟，新能源机组具有短路电流受限、等值阻抗不不变、频率偏移等特征，现有继电庇护道理存在顺应性问题。后续应积极研究顺应新能源装机高占比接入的继电庇护新道理和新手艺。

将来，电力系统慢慢向全电力电子化标的目的成长，对送端电力系统而言，同步支持能力不足的问题将加倍严重。为保持电力系统不变运行，需从电力电子装备特征的素质入手，做好全局兼顾调和，充实发掘电力电子装备的矫捷节制潜力，晋升节制的矫捷性和切确性，实现源网荷储的互联互动，构建电力电子化电力系统的运行节制系统、系列尺度，晋升电网调和运行节制能力。

（牛拴保 霍超 魏平 作者单元：国度电网有限公司西北分部）