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      全球能源互联网

      第8卷 第4期 2025年07月;页码:416-417
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      新型电力系统构网控制性能评估与提升

      Performance Evaluation and Improvement of Grid-forming Control in New Type Power System

      关键词

      Keywords

      摘 要

      Abstract

      随着新型电力系统建设加速推进,新能源和电力电子装置渗透率不断提高,采用跟网型控制技术的电力电子变流器无法为系统提供支撑,电力系统短路比降低,强度减弱;电压和惯量支撑不足,抗扰性下降;宽频振荡、电压稳定风险加剧,稳定性降低等问题突出,电力系统安全稳定运行面临巨大挑战。

      构网型技术通过控制电力电子变流器来模拟同步发电机的动态特性,具有电压源特征,对弱电网具有良好适应能力,能够为电力系统提供电压、惯量支撑,增加系统强度,提高系统抗扰性和稳定性,在提升新型电力系统安全稳定水平、支撑新能源高效利用方面具有广阔应用前景。为此,《全球能源互联网》编辑部聚焦实际需求和学术前沿,策划“新型电力系统构网控制性能评估与提升”专题,探讨构网控制的新思路、新方法和新方向,推动构网型技术进步,助力新型电力系统科学构建。

      本专题遴选出高质量文章7篇,主要涵盖构网控制的建模及特性分析、构网控制的稳定性分析及构网控制的协调策略3个方面。在构网控制的建模及特性分析方面,中国科学院电工研究所裴玮等分析了典型构网型变流器的小信号模型及在复杂应用场景下的输出特性,并分析了不同典型构网型控制方法间的等效条件。同时,针对含有构网型变流器系统的稳定性问题,系统性分析了构网型变流器“虚拟阻尼”、“阻尼”和“阻抗”对稳定性的影响。华中科技大学王派等研究了电磁时间尺度电压控制对构网型双馈风机机电时间尺度动态的跨时间尺度影响规律和影响机制,在建立“激励-响应”模型的基础上,对构网型风机设备特征和电压控制参与系统机电时间尺度动态的作用路径进行了分析。在构网控制的稳定性分析方面,上海交通大学徐晋等提出一种基于保留变流器并网端口节点的系统模型,基于此模型计算系统模态并进行灵敏度分析,可为稳定性优化方案的设计提供参考。该方法在多变流器并网系统的稳定性分析与优化中具有广泛的应用前景。浙江大学辛焕海等针对含构网设备的新能源多馈入系统,首先分析了新能源控制延时引发过电压的机理及构网设备对过电压的影响;其次基于新能源机组、含虚拟阻抗限流的构网设备故障响应特性,建立了二者的等效模型,提出了多机场景下的暂时过电压量化及风险评估方法。新疆大学王海云等在构网型静止无功发生器(SVG)仿真分析的基础上,开展了新疆电网220 kV风电汇集站构网型SVG人工三相短路试验,系统性验证了构网型SVG的同步电压支撑、暂态瞬时响应、3倍10 s的过载能力,并分析了计算值与实测值存在误差的影响因素。在构网控制的协调策略方面,武汉大学查晓明等提出一种基于网侧电压投影的预同步方法,利用该网侧电压投影反映相位差信息进行预同步控制,可有效避免相位跃变问题。建立了基于所提网侧电压投影的预同步控制的小信号模型,结合阻尼比与超调约束给出了预同步控制器参数选取方法。南瑞继保马秀达等基于阻抗分析法,分析了风电场和柔直在近工频次同步频段的阻抗特性,确定了振荡来源于风电的“感性负阻”特性与柔直的“容性正阻”特性的相互作用。将电压单环控制策略应用于柔直系统,削弱次同步频段的容性特性,增大相位裕度以抑制近工频次同步振荡。

      本专题从建模及特性分析、稳定性分析及协调控制等角度展示了构网型技术的最新研究进展和成果。衷心感谢各位作者、审稿专家对本专题的支持和广大读者的关注,希望本专题能够为相关领域的专家学者提供交流平台,为构网型技术支撑新型电力系统科学构建和安全稳定运行提供有益参考。

      2025年6月18日

      基金项目

      作者简介

      出版信息

      文章编号:2096-5125 (2025) 04-0416-02

      中图分类号:

      文献标志码:

      DOI:10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2025.04.002

      收稿日期:

      修回日期:

      出版日期:2025-07-26

      引用信息: 新型电力系统构网控制性能评估与提升[J].全球能源互联网,2025,8(4):416-417 ..Performance Evaluation and Improvement of Grid-forming Control in New Type Power System[J].Journal of Global Energy Interconnection,2025,8(4):416-417 (in Chinese).

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