12月5日,在宁夏宁东“沙戈荒”基地,宁夏电科院电力系统技术研究所所长李旭涛和同事们完成了国内首个直流近区“沙戈荒”新能源及多类构网型设备汇集站宽频震荡风险评估分析,这意味着由国网宁夏电力自主研发的“新型电力系统宽频振荡风险评估技术”已取得阶段性成果。同时,也标志着自该公司深化科技体制机制变革后,聚焦主责主业的首个自主研发科技课题,充分发挥科技自立自强工作价值有效落地,进一步激发科技创新活力。该技术将有效解决电网宽频振荡风险评估及预防控制问题,为保障宁夏电网在新型电力系统加速建设背景下的安全稳定运行奠定技术基础。
宁夏在2012年就成为我国首个新能源综合示范区,当前新能源装机占比已超过54%,属于典型高比例新能源电力系统。为此,国网宁夏电力聚焦宽频振荡关键技术难题,着手立项“宁夏高比例新能源电网低频及次/超同步振荡风险评估与应对策略研究”自主研究课题,旨在通过该课题解决电网宽频振荡风险评估及预防控制问题,保障宁夏电网在全国率先建成新型电力系统中的安全稳定运行。
为更好推进宽频振荡研究工作的开展,该公司积极统筹创新资源,培育自有科研力量,加快推进科技创新自主研发体系建设,打破各部门、单位之间壁垒,从该公司科技部、调控中心、电科院等各单位选拔人员,组建了一支理论扎实、本领过硬的技术攻关团队。
“通过对新能源发电动态特性建模方法的不断探索,我们明确了建立‘宽频振荡三道防线’来破解宽频振荡这一难题。”技术攻关团队核心成员李旭涛介绍。
第一道防线是在电网近期/远期规划阶段,通过对目标系统进行宽频振荡风险评估,选择合理的控制器类型和参数;同时以宽频振荡稳定为目标,寻找安全运行边界,以此结果对电网运行方式进行监控与调整,保障系统正常运行。第二道防线是宽频振荡发生后,分布于机侧或/和网侧的宽频振荡稳定控制装置动作,采取主动提高系统阻尼的措施,保障电网的稳定运行。第三道防线是宽频振荡发散失稳或大幅度持续振荡时,采取紧急保护措施,防止宽频振荡大规模扩散,避免大量机组脱网及设备损坏,造成停电事故发生。
其中,建立宽频振荡第一道防线,是综合治理及预防振荡问题的基础,为此,技术攻关团队依托国网公司及自治区重点实验室及自有科研力量,克服新能源实测建模完成度不高、新能源参数管理不完善等现状,聚焦高比例新能源电网宽频振荡存在机理认知难及预防控制难两大难题,开展宁夏高比例新能源电网低频、次/超同步振荡产生机理及振荡模式、高比例新能源电网宽频振荡抑制参数优化技术自主研究,制订了能够在短周期内完成宁夏电网宽频振荡风险评估及应对的技术路线。
下一步,国网宁夏电力将进一步集聚科研资源,提升自主创新能力、前沿技术瞭望能力、重大技术攻关能力;促进科研机构和科研人才持续回归初心,将工作重心聚焦宁夏电网发展需要,切实发挥科研工作应有的价值;强化产学研用协同攻关,提高科研成果应用转化水平,继续推动“宽频振荡风险评估”自研课题研究,持续建设省级电网宽频振荡综合防御体系,在宁夏“沙戈荒”大型新能源基地及特高压直流近区试点开展宽频振荡风险评估,深化研究成果实际转化及落地应用,为加快构建新型电力系统贡献科研力量。(李莹洁 化汝 马鑫)