以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高度電力電子化特征,具有發(fā)電單元多、單體容量小、交直流相互耦合等特點,使得傳統(tǒng)建模分析技術(shù)的局限性日益凸顯。由于目前尚缺乏認識其機理的有效模型和仿真工具,使得新能源的高比例接入給電網(wǎng)安全帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn),連鎖脫網(wǎng)事故時有發(fā)生。本??瘒@以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建模仿真技術(shù)及應(yīng)用主題,分享了最新研究成果,具體包括新能源機電/電磁仿真建模、新能源頻率響應(yīng)建模與控制、新能源交直流并網(wǎng)控制以及需求側(cè)靈活資源建模與控制4個部分。
在新能源機電/電磁仿真建模部分,張宇等對比分析了基于DIgSILENT和PSASP的雙饋風(fēng)電機組模型,其對于二者在控制模型及簡化程度的分析結(jié)論,可為新能源模型的選用提供參考。鄭榮波等采用了一種基于現(xiàn)場可編程門陣列和CPU的大小步長混合實時仿真方法,通過以太網(wǎng)實現(xiàn)異步通信,為新能源電磁暫態(tài)建模仿真技術(shù)提供技術(shù)支撐。婁貴方等聯(lián)合采用模型分割方法與并行處理技術(shù),提出了大規(guī)模風(fēng)電場全拓撲實時仿真方法,其成果可以為大型新能源發(fā)電集群的仿真建模提供技術(shù)支撐。令狐桐雯等推導(dǎo)了雙饋型風(fēng)電機組短路電流解析式,提出故障瞬間電壓跌落程度、故障瞬間轉(zhuǎn)速、故障全過程電壓軌跡和轉(zhuǎn)速軌跡為分群指標(biāo),基于層次聚類算法對機組聚類,為新能源發(fā)電集群的聚合等值提供了思路。
在新能源頻率響應(yīng)建模與控制部分,劉翔宇等綜述了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)頻率響應(yīng)模型的構(gòu)建和使用方法、慣量評估和低頻減載優(yōu)化方法,為新能源頻率響應(yīng)建模控制提供參考。伍雙喜等利用非主導(dǎo)極點對模型降階,計算頻率最低點,分析風(fēng)電機組參與調(diào)頻的系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性,為新能源頻率控制提供模型支撐。王強等將儲能系統(tǒng)應(yīng)用到光伏經(jīng)同步電動機-同步發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)中,提升光伏參與電網(wǎng)調(diào)頻的能力,為新能源高比例電網(wǎng)的頻率控制拓展了思路。趙熙臨提出一種基于多目標(biāo)優(yōu)化的風(fēng)儲協(xié)同一次調(diào)頻控制策略,其研究思路可為儲能在新能源電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻應(yīng)用提供支撐。
在新能源交直流并網(wǎng)控制部分,余浩等研究了多風(fēng)電場匯聚并網(wǎng)方式下短路比計算方法和風(fēng)電并網(wǎng)容量確定原則,分析了集控站SVG對海上風(fēng)電場并網(wǎng)容量的影響及振蕩風(fēng)險,為海上風(fēng)電場交流并網(wǎng)控制提供了技術(shù)支撐。王若谷等提出了一種基于狀態(tài)相關(guān)Riccati方程技術(shù)的非線性魯棒控制策略,抑制大規(guī)模光伏常規(guī)直流送出的過電壓;田旭等設(shè)計了一種新型的基于能量同步轉(zhuǎn)換技術(shù)的裝置,抑制新能源常規(guī)直流送出的暫態(tài)過電壓;二者為新能源常規(guī)直流送出的穩(wěn)定運行提供了控制思路??追采忍岢隽嘶谔摂M阻抗與無源反步控制的環(huán)流抑制策略,克服模塊化多電平電池儲能系統(tǒng)橋臂電壓與輸出電壓不匹配導(dǎo)致的環(huán)流問題,為新能源柔直并網(wǎng)提供了技術(shù)支撐。
在需求側(cè)靈活資源建模與控制方面,田增垚等針對電動汽車充電站,利用平均開關(guān)模型和阻抗模型對充電機進行模型簡化,提出了下垂控制與電壓支撐控制相結(jié)合的充電站參與電網(wǎng)調(diào)壓的控制方法。陳慷等針對城市建筑中的中央空調(diào)系統(tǒng)負荷,提出了知識與數(shù)據(jù)聯(lián)合驅(qū)動的建模方法,并將其能耗優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題,降低調(diào)控模型的求解難度。王盼寶等以某校園多能互補型微電網(wǎng)示范工程為依托,構(gòu)建了日經(jīng)濟成本和污染處理成本的雙目標(biāo)優(yōu)化運行模型,提出了多元優(yōu)化運行方案,能夠兼顧微電網(wǎng)經(jīng)濟性和環(huán)保需求。王季康等為拓展風(fēng)電制氫應(yīng)用,采用永磁直驅(qū)風(fēng)電機組、蓄電池組、質(zhì)子交換膜電解槽、變流器構(gòu)成共交流母線的風(fēng)氫儲耦合系統(tǒng),提出一種能實現(xiàn)減少棄風(fēng)、抑制功率波動、實現(xiàn)友好并網(wǎng)的能量管理策略。
感謝各位作者對本??闹С趾哇x躍投稿,感謝專家對本??寮?yán)謹細致的評審,希望本??軌驗榭蒲小⒐こ碳凹夹g(shù)管理人員提供新型電力系統(tǒng)建模仿真技術(shù)及應(yīng)用的最新研究成果,進一步促進新型電力系統(tǒng)運行技術(shù)的發(fā)展。
特約主編寄語
特約主編簡介:
李衛(wèi)星,博士,教授,博士生導(dǎo)師,大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院院長,遼寧省科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才(攀登學(xué)者),IEEE PES Harbin Chapter Chair、IEEE PES Renewable Energy Modeling Satellite Subcommittee Chair、IEC SC8A新能源建模工作組專家、中國仿真學(xué)會電力系統(tǒng)仿真專委會副主任委員、中國人工智能學(xué)會大電網(wǎng)智能分析與控制學(xué)組副組長、中國電機工程學(xué)會能源互聯(lián)網(wǎng)專委會委員,IEEE Transactions on Industry Applications等SCI/EI期刊編委,Solar Energy光伏并網(wǎng)??疓uest Editor。
主持國家自然科學(xué)基金項目和重點基金課題5項、國家重點研發(fā)計劃子課題2項、國家科技支撐計劃課題1項。發(fā)表SCI/EI論文近100篇,授權(quán)國家發(fā)明專利20余項。獲中國能源研究會技術(shù)創(chuàng)新一等獎、中國電力科技進步二等獎、黑龍江省科技進步獎三等獎、IEEE PES中國區(qū)杰出貢獻獎、IEEE最佳會議論文獎等。
特約主編簡介:
晁璞璞,博士,大連理工大學(xué)副教授,博士生導(dǎo)師,IEEE PES(中國)東北分會秘書長,IEEE PES(中國)可再生能源建模分委會秘書長,入選中國電機工程學(xué)會“青年托舉人才”工程。研究方向包括:新能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)、特高壓直流與柔性直流輸電技術(shù)。
主持國家自然科學(xué)基金青年項目1項,國網(wǎng)總部科技項目課題2項、網(wǎng)省公司課題6項;作為項目骨干參與國家自然科學(xué)基金面上項目和重點項目課題4項、國家重點研發(fā)計劃子課題2項、國家科技支撐計劃子課題1項。發(fā)表SCI/EI論文20余篇,授權(quán)國家發(fā)明專利8項。獲黑龍江省科技進步獎三等獎、IEEE最佳會議論文獎、中國仿真學(xué)會優(yōu)秀論文獎、優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎、省優(yōu)秀畢業(yè)生等獎勵。