Page 69 - 新能源风力发电技术与自动化技术研究

第二章 新能源并网及储能技术

电压的情况下，电流源型新能源的稳定运行仍将受到挑战。新能源亟待突破目前
依赖锁相同步的电流源控制模式，尽快实现从“电网跟随型”到“电网构建型”
任务角色的转变，成为维持电网频率和电压的主要载体。电网构建型新能源发电

技术采用适当的控制算法，自生并网内电势，使得采用电力电子变换装置的新能
源发电具有惯量、阻尼、一次调频、无功调压等特性，进而具备自主建立电网频
率和电压的能力。目前，国内在电网构建型新能源发电技术方面的研究主要分为
电压源型虚拟同步机技术、自同步电压源型新能源发电技术。虽然相关技术起源

自国外，但国外尚处于理论研究与样机研制阶段，未有工程应用。我国企业开展
了电网构建型新能源发电技术的工程化应用，如 2013 年开发了 50kW 虚拟同步
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发电机，2016 年新建了容量为 1.4×10 kW 的集中式虚拟同步机。 [43] 未来可重点
关注电网构建型新能源集群宽频带稳定特性与振荡抑制、电网构建型新能源集群

故障穿越等技术。
2. 电网侧
（1）新能源消纳能力评估及预警技术
基于时序生产模拟，综合考虑碳排放、弃电成本、综合效益等因素，分析目

标电网的新能源消纳能力，为电网的新能源新增装机规划、新能源合理利用率提
升等提供建议。新能源电力系统时序生产模拟，以新能源发电量最大或系统综合
成本最小为目标，综合考虑系统平衡、电网安全、备用、电量、机组运行，联络
线交换计划、检修计划、新能源功率预测曲线、系统负荷预测曲线、母线负荷预

测曲线、网络拓扑、机组发电能力、电厂运行等约束条件，建立数学模型；通过
优化求解模型，得到常规机组和新能源的出力计划，特别是新能源消纳能力的评
估结果。
时序生产模拟在电力系统的应用可追溯到 20 世纪 70 年代，美国西屋电气公

司实现了以成本最小为目标、用于光伏发电厂运行的经济性优化计算；20 世纪
90 年代末，波罗的海地区的电力企业及研究机构联合开发了基于混合整数线性
规划的数学模型，可进行小时级的电力系统生产模拟，随后在欧洲获得广泛应用。
在我国，20 世纪 80 年代起开展了互联电力系统的生产模拟研究。针对我国新能

源消纳评估面临的迫切问题，中国电力科学研究院有限公司提出了基于时序生产
模拟的新能源年度消纳能力评估方法，建立了考虑电力系统运行相关约束条件的
新能源电力系统时序生产模拟模型，采用混合整数线性规划方法对模型进行求解；

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