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未雨绸缪——海上风电入网风险综合评估系统

发布时间: 2022-10-24

基本信息

合作方式： 技术许可
成果类型： 发明专利
行业领域：
电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业
成果介绍
国内外由大规模风电接入引发的事故包括风机大面积脱网、电能质量、设备损坏等，严重影响了电网安全稳定运行。高比例的新能源和电力电子化将可能由于量变引发质变，进而产生新问题，给电网稳定带来更大的威胁。因此，对海风入网的一系列问题亟需具备更加准确充分的认识，对电网的各项运行风险隐患更需要进行提前预估规避。 为此，本项目基于多时间尺度半实物仿真平台开发了海上风电入网风险综合评估系统，提出了宽频振荡、故障穿越、谐波、无功及过电压、潮流及稳定等涉网风险综合评估一揽子方案，旨在将基础研究、风险管控和多方协作有机融合为一体，通过仿真对海上风电并网后影响电网安全运行的相关因素进行综合风险评估。评估系统采用机电-电磁及数字-物理双混合仿真技术，保证与实际现场运行特性一致，实现从大电网到风机的全系统闭环检测。
成果亮点
1. 针对目前海风入网风险评估系统的空白，建成了一套海上风电入网风险综合评估系统。该系统主要由三部分构成，分别是机电侧、电磁侧及待测风机。其中，机电侧接入大电网模型，并可进行大电网稳定评估；电磁侧搭建风电场接入的升压站、换流站、SVG、海缆、陆缆等，可进行抑制策略评估；待测风机通过控制器硬件在环接入，可对振荡、高低穿失败等风险进行评估。 2. 针对单一尺度仿真平台的局限性，构建了灵活搭配、配置简洁、适用于多种仿真场景的多时间尺度半实物仿真平台。机电软件分别与RTDS、PSCAD相连可构成实时、非实时的机电-电磁混合仿真系统；控制器与RTDS相连构成控制器硬件在环仿真系统；低压物理模型通过四象限功放与RTDS相连构成功率在环仿真系统。此外，还可以构成控制器硬件在环的机电-电磁混合仿真系统，以及功率在环的机电-电磁混合仿真系统。 3. 提出了宽频振荡、故障穿越、谐波、无功及过电压、潮流及稳定等涉网风险综合评估一揽子方案。
团队介绍
团队由具有多年工作经验的博士及硕士构成，平均年龄33岁。其中，博士占20%，高级工程师1人。团队在电力系统实时仿真、混合仿真、半实物建模仿真方面具有多年的技术积累及成功经验。团队于2020年，采用机电-电磁及数字-物理双混合仿真技术，建成了国内首个基于RTDS的多时间尺度半实物仿真平台，成功接入了省级电网、7MW级海上风机控制器、百兆乏级STATCOM控制器。基于该平台，完成了多个大型风电送出系统的过电压、高低穿及宽频振荡风险评估，经济和社会效益非常显著。
成果资料