2025年主力电源型新能源发电关键技术与应用-旭.docxVIP

主力电源型新能源发电关键技术与应用

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有限公

主要内容

口背景

口构建新型电力系统的几点思考

口主力电源型新能源理论问题与关键技术口关键技术实证、测试与商业应用

□一些建议与讨论

国家能源海上风电技术装备研发中心

上海交乏大学风力发电研究中心mciuenaosucvTWnDatucrcsma背景一风电场/光伏电站高占比，其特性引发一系列问题

上海交乏大学风力发电研究中心

口问题1:电网的电压强度变弱、系统惯性降低，新能源“限发电”问题突出；

口问题2:电力电子装备高渗透，电网电压弱引发电力电子互联系统宽频振荡问题凸显；

口问题3:送端电网暂态电流支撑能力不足，新能源直流外送通道利用率低；

口问题3:涌现出各种电网支撑性装备待验证，传统支撑性装备经济性、便利性差。

2019.04一英国“8.9”

大停电

单相接地故障，引发风电场、光伏发电系统相应切

机，暂态频率快速降低引

发大停电。

2024.09一新能源基地

2024.09一新能源基地

功率振荡凸显

米东3GW光伏电站，发电功率超60%,引发了75HZ功率振荡。

rt=据

rt

=据用

a

VNVVNVNN

NNNN

x003

直流送出通道利用率

直流送出通道利用率

低

近年来甘肃、青海、陕西

等800万千瓦新能源直流外

送通道被迫降功率运行。

08

A

全寿命周期1亿元

全寿命周期1亿元,耗电5%

国家能源海上风电技术装备研发中心

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上海支乏大学风力发电研究中心

背景—电力系统安全稳定问题日益严峻

口电网的稳定运行需求包括稳态灵活性和暂态安全性两个方面。灵活性是指电源出力和负荷波动时，保证发电-用电平衡的能力，对应于稳态的功率平衡。而安全性是指系统发生故障时能够恢复到稳态的能力，对应于暂态过

程的功率平衡。

口当前新能源缺少电网支撑能力，其快速发展给电网安全稳定带来重大隐患，已成为制约新能源发展的“卡脖子

”问题。

亟需具备强暂态支撑能力的主力新能源电源诞生

亟需具备强暂态支撑能力的主力新能源电源诞生

国家能源海上风电技术装备研发中心

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上海文通大学风力发电研究中心

中国绿发CGDG

4海中绿新能源科B0有限公,

主要内容

口背景

□构建新型电力系统的几点思考

口主力电源型新能源理论问题与关键技术口关键技术实证、测试与商业应用

□一些建议与讨论

国家能源海上风电技术装备研发中心

红

思考1—构建新型电力系统技术路径问题

口电力系统从同步机主导向新能源主导过渡，构建新型电力系统是一个渐变的过程；

口同步机电网理论长期主导电力系统运行，形成了成熟的理论体系和坚实的人力、物力

基础；

口在构建电力系统的渐变过程中，依赖全新的理论体系是不现实的。需要发展和完善同

步电网理论，而不是构建全新的理论体系。

高压也然!稳态电流同步负荷

高压也然!

稳态电流

同步负荷

故障

电压4

U.

Ua

距离

提供短路电流

发电机

of

自主建立电压、自主频率

响应、自主电压响应!

传统同步机电源

△功率响应

十

负载

变化

自主

建立

电压

电压源

负载

U

建立电压、释放惯量、频率响应维持有功功率提供短路电流、吸收暂态电流，支撑电压

国家能源海上风电技术装备研发中心

思考2一新能源引发的问题还需新能源自身解决

口构建电力系统的核心是电源，配置各种电网支撑装备只能起到辅助和优化作用；

口新能源具备支撑电网暂态的潜质，核心是电力电子装备“控制创新+过载能力提升”。

3.0MW风力发电机组惯量计算表

不同转速

时间常数

(s)

惯量J

(kg·m2)

功率P

(kW)

叶轮转速w

(r/min)

额定转速

21.10563093000

10.2517371

同步转速

1454993060

3000

8最低转速

8.6148755753000

6.549720925

光伏板超配成为普遍事实；35kV高压直挂储能技术已经成熟；电力电子装备具备提供无功的能力。

国家能源海上风电技术装备研发中心

支返大学风力发电研究中心

思考3—以主力电源型新能源为主体构建新型电力系统

●主力电源型新能源支撑电网暂态；

●主力电源型新能源支撑电网暂态；

●暂态支撑装置发挥辅助作用；

●电力市场