江蘇電科院研發(fā)建模新技術(shù)支撐新能源并網(wǎng)

　　8月28日，在江蘇電力科學(xué)研究院海上風(fēng)電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，專業(yè)人員僅用4分鐘就完成了±200千伏揚(yáng)州—鎮(zhèn)江直流輸電工程送端近區(qū)新能源場站的暫態(tài)故障穿越特性分析，效率較傳統(tǒng)方法提升10倍以上，且結(jié)果準(zhǔn)確可靠，仿真誤差小于1%。

　　近年來，江蘇電網(wǎng)新能源裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長。截至5月底，全省新能源裝機(jī)容量已突破1億千瓦。新能源不僅要“裝得多”，更要“接得住”。仿真分析作為關(guān)鍵技術(shù)手段，能有效評估大規(guī)模新能源接入對電網(wǎng)的影響，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障。

　　以往，為了還原新能源場站的暫態(tài)運(yùn)行特性，專業(yè)人員通常需采用1∶1鏡像的建模方法。這種模型雖然精度高，但所需參數(shù)多、模型復(fù)雜，仿真速度較慢。傳統(tǒng)方式下，仿真模型的精度與效率往往難以兼顧。“這就像繪畫，要畫出一幅高度逼真的肖像可能要花上好幾個(gè)月，而簡筆畫雖然幾分鐘就能畫好，但很多重要特征都丟失了。”江蘇電科院海上風(fēng)電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室副主任李強(qiáng)介紹，“以往，采用詳細(xì)模型分析一種暫態(tài)故障特性需要3小時(shí)以上。若要覆蓋20余種工況，再加上模型修改和糾錯，整個(gè)過程至少耗時(shí)一個(gè)月，工作效率較低。”

　　針對這一問題，江蘇電科院海上風(fēng)電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室新能源仿真建模團(tuán)隊(duì)在江蘇電力調(diào)度控制中心的指導(dǎo)下，自6月起集中攻關(guān)新能源場站電磁暫態(tài)等值建模仿真技術(shù)。

　　團(tuán)隊(duì)運(yùn)用電路阻抗聚合等效理論，基于功率損耗一致原則，對模型進(jìn)行等值簡化。在技術(shù)上，團(tuán)隊(duì)成員以新能源場站內(nèi)的集電線為單位，開展線路及箱式變壓器阻抗逐級串并聯(lián)歸算、線路接地電容和箱式變壓器導(dǎo)納統(tǒng)一折算，逐級等效、層層化簡，解決了機(jī)組、箱變、線路等關(guān)鍵元件的等值建模難題，在確保準(zhǔn)確度的前提下縮短了仿真時(shí)長，提高了工作效率。

　　“等值建模技術(shù)把原本新能源場站需要逐個(gè)建模的幾十甚至上百臺新能源機(jī)組和對應(yīng)的連接線路、箱式變壓器等效成一臺機(jī)組、一個(gè)箱式變壓器和一條線路，這就像肖像畫師掌握了‘拍相片’的技術(shù)，能兼顧模型的精度和仿真速度，實(shí)現(xiàn)新能源高效精準(zhǔn)仿真分析。”李強(qiáng)說。

　　新能源場站電磁暫態(tài)等值建模仿真技術(shù)在揚(yáng)鎮(zhèn)直流近區(qū)光伏電站的等值建模中得到首次應(yīng)用。經(jīng)專業(yè)人員測算，模型誤差小于1%，將單工況電磁暫態(tài)仿真的耗時(shí)由小時(shí)級縮短至分鐘級，全工況分析由一個(gè)月縮短至一周以內(nèi)，工作效率顯著提升。

　　目前，江蘇電科院已利用該技術(shù)完成了揚(yáng)州泰潤光伏電站、高郵三垛鎮(zhèn)恒禾電站等揚(yáng)鎮(zhèn)直流送端近區(qū)4座新能源場站的等值建模與詳細(xì)分析。據(jù)了解，該院將依托相關(guān)技術(shù)成果，全面支撐江蘇全省新能源實(shí)測建模仿真工作，進(jìn)一步為新能源場站并網(wǎng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、運(yùn)行、故障分析等方面提供全環(huán)節(jié)的技術(shù)支撐，提升新能源場站并網(wǎng)機(jī)理特性認(rèn)知能力、故障分析能力。(鄒小明 湯宗堯)