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，在江蘇電力科學研究院海上風電技術(shù)實驗室，專業(yè)人員僅用4分鐘就完成了±200千伏揚州—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)果準確可靠，仿真誤差小于1%。

　　近年來，江蘇電網(wǎng)新能源裝機規(guī)模持續(xù)增長。截至5月底，全省新能源裝機容量已突破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)定運行提供重要保障。

　　以往，為了還原新能源場站的暫態(tài)運行特性，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。”江蘇電科院海上風電技術(shù)實驗室副主任李強介紹，“以往，采用詳細模型分析一種暫態(tài)故障特性需要3小時以上。若要覆蓋20余種工況，再加上模型修改和糾錯，整個過程至少耗時一個月，工作效率較低。”

　　針對這一問題，江蘇電科院海上風電技術(shù)實驗室新能源仿真建模團隊在江蘇電力調(diào)度控制中心的指導下，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)。

　　團隊運用電路阻抗聚合等效理論，基于功率損耗一致原則，對模型進行等值簡化。在技術(shù)上，團隊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納統(tǒng)一折算，逐級等效、層層化簡，解決了機組、箱變、線路等關(guān)鍵元件的等值建模難題，在確保準確度的前提下縮短了仿真時長，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建模的幾十甚至上百臺新能源機組和對應(yīng)的連接線路、箱式變壓器等效成一臺機組、一個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，實現(xiàn)新能源高效精準仿真分析。”李強說。

　　新能源場站電磁暫態(tài)等值建模仿真技術(shù)在揚鎮(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)仿真的耗時由小時級縮短至分鐘級，全工況分析由一個月縮短至一周以內(nèi)，工作效率顯著提升。

　　目前，江蘇電科院已利用該技術(shù)完成了揚州泰潤光伏電站、高郵三垛鎮(zhèn)恒禾電站等揚鎮(zhèn)直流送端近區(qū)4座新能源場站的等值建模與詳細分析。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測建模仿真工作，進一步為新能源場站并網(wǎng)設(shè)計、規(guī)劃、運行、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)機理特性認知能力、故障分析能力。(鄒小明 湯宗堯)