支撑新型电力系统的构网变流技术-南瑞继保 詹长江

南京南瑞继保电乞有限公司目录目录结语21.根据国际可再生能源以目前的发展趋势，到本世纪末无法完成1.5°的预期目标。2.为实现2050/2060年Hydro(excl.pumped)碳中和，全球范围内需要增加更多的可再3(1)电力系统发展形态发生变化转向以清洁能源为主体，大力发展新能源；(2)电力系统的技术特性发生变化系统强度低机械惯量大扰动低短路容量MVA什么是弱系统狭义的弱系统强度低电压强度Source1:周孝信，陈树勇，鲁宗相，黄彦浩，马士聪，赵强，“能源转型中我国新一代电力系统的技术特征”,中国电机工程学报，第38卷第7期，2018年，pp1893-1904Source2:吴安平，新型电力系统需要什么样的电网体制与之相适应一论电网体制改革与新型电力系统构建的关系系统类型新型电力系统传统电力系统(1)高占比新能源电源；非同步机性质；(2)电力电子设备广泛应用；(2)电力电子设备相对占比不高。(1)电磁暂态过程；(2)动作时间常数小(微秒-毫秒级);(1)机电过渡过程；(2)动作时间常数大(秒-分钟级);调节原则(1)源随荷动(1)功角稳定(2)电压稳定(3)频率稳定(注：IEEE电力系统稳定分类)(1)功角稳定(2)电压稳定(3)频率稳定同步/功角稳定同步/功角稳定频率调节继电保护电压调节阻尼振荡黑启动和系统恢复容量要求电量要求稳定性和电能质量安全和服务连续性电源的足够性构网变流技术可以有效支撑和灵活性。6目录目录(此部分仅为报告人的个人学术观点和见解)国外对构网技术研究和功能的期望国外对构网技术研究和功能的期望NR南瑞继保缝切换负面影响的短路电流注入认识。对构网自身的定义仍然缺乏?UK89NRNR构网的定义构网的定义(DefinitionofGrid-Forming(GFM))在一定的能量输入源加持下，可无需依赖外界电压源的帮助，譬如仅通过机电转换及励磁控制，或者通过某种电力电子变流控制，或者以其它的方构建接入电力系统/电网所需的电压幅值和频率(相位),无论是并网还是孤岛模式，无论是稳态还是动态，都能使得系统稳定在某一工作点运行。构网型光伏(GFM-PV)构网型静止同步发电机构网型静止直流电动机NR构网型设备按照构网机理分类继电保护NR构网型设备按照构网机理分类继电保护同步内电势黑启动电压控制惯量NR目录NR背景、系统要求构网定义、功能构网技术应用实践构网技术基于同步电压源构网原理，适用于弱系统低系统强度(低短路容量、低惯量、低阻尼等)问题下的各种应用场合，明显提高弱系统的稳定性和可靠性，有效提升电网对新能源的吸纳和承载能力，可支撑高比例新能源乃至100%新能源电力系统独立运行。微电网、孤岛及离并网无缝切换未来将不断扩展应用于大型电力系统新能源短路比不足引起的暂态过电压、宽频振荡等问题用于一般性并网及沙戈荒基地大规模新能源外送等AA嘉院实51可用于大电网关键卡脖子厂站作为地区电网直接黑启动电源，提升地区电网防御力。构网型技术可以用于储能、柔直、光伏和风电等，通过构网控制，从而形成构网-风电：少量风机旋转势能(惯量)、存在二次频率跌落；-光伏：微量的电容储能，只能降功率不能增功率；-储能：储能容量大，可瞬间自然释放。-柔直：更高电压、更大容量系统光伏风电光伏t储能HornsdalePowerReseBrokenHillBESSNewEnglandBESS构网技术载体构网技术载体南瑞继保发挥技术平台优势，在储能、SVG、柔直的三种不同载体上应用构网技集中式构网储能一体柜构网储能静止同步调相机(SSC…落地构网储能典型案例1·阿克陶龙源50MW光伏电站位于新疆克州阿克陶县境内，配套建设5MW/10MWh储·国内首个具备高过流能力(3倍)构的构网型储能电站。2023年3月份完成构网型储能现场试验工作，包括静态功率测试、惯量响应、一次调频、电压响应、相位跳变(有功瞬时分担)、过载能力验证等全部试构网储能典型案例1构网储能典型案例1NR2023年9月，现场开展了人工短路试验，试验结果表明，构网储能在大扰动期间均能够保持电压源特性，并具有优良的故障穿越能力。构网储能典型案例2构网储能典型案例2南瑞继保额济纳构网储能一个极高比例新能源电力系统位于内蒙边境的额济纳旗，供电范围11.46万平方公里，担负着额济纳地区、策克口岸及黑鹰山等地的供电，具有无常规电源、新能源接入比例高、源荷双随机波动、供电可靠性差等特点。--供电范围覆盖额济纳旗东西约490公里、南北约324公里地域，-目前风光新能源110MW,最大负荷70MW,平均负荷35MW。额济纳电网仅通过单回440公里长链式220千伏联络线路与主网一旦220千伏联络线检修或故障断开，将导致额济纳电网全停，南瑞继保创新提出了源网荷储一体化解决方案：在三道防线框架下，以构网型储能为核心支撑，结合多目标、多时间尺度源网荷储快速协调控制和优化调度控制建设25MW/25MWh构网型储建网源荷储一体化的高比例新构网储能典型案例2构网储能典型案例2NR南瑞继保5月26日，成功开展世界首例广域纯新能源电力系统黑启动试验；6月17至19日，成功开展世界首例广域全实景极高比例新能源电力系统49小时中长期离网运行试验(纯新能源离网运行22小时);8月5日，在额济纳变220千伏泰额线A相电流互感器突发故障的情况下，“源网荷储”一体化控制系统再次投入应急实战运行，支撑额济纳地区广域纯新能源电力系统离网运行22.78小时，再次实现“主网停电全域绿电不停供”。10月10日，成功开展世界首例纯新能源电力系统离网状态下故障穿越试验。系统性地验证了南瑞继保构网型储能完全具备传统发电机同步电压源支撑作用，具备构建极高比例新全面验证了基于“三道防线”理念的新能源电力系统安全稳定及控制保护解决方案的有效性，实现了真正意义上县域电网极高比例新能源运行；主要成效廊网长距期品试验.重适有效应对楼廊网长距期品试验.重适有效应对楼帅帜网、撞地肺牌抚场、重通机!困吨族。3.8网”世电阳乐地工程继神扩大星广适大向运围，黄8构网型证电力库疾速极筛流读1者供E户里2.选过4时候的纳业高I比所新始源值为排也世型发解电故流升她这单主源法河挑所和疑前发方案，具备大规模推广应用基础。目录目录结语结语NR南瑞继保·