【国家电网】2024江苏千万千瓦级海上风电并网稳定评估技术及应用报告_28页_3mb

报告摘要

问题背景：台风、强风暴等极端气象事件频繁发生，导致风电功率短时间大幅变化，引发爬坡事件。
技术对比分析：
- 单点值预测：基于气象因素直接给出对应时刻的确定性预测值，但难以描述风电功率的不确定与随机性，容易漏报爬坡事件。
- 概率修正法：基于无参数概率法获得各时刻风电功率概率分布或区间，结合蒙特卡罗采样，拟合成确定值，有效刻画风电功率不确定性，提升预测精度。
预测精度对比：
- 单点值法合格率：76.0%
- 概率修正法合格率：92.0%
爬坡预测准确度指标（ACC）：
- 单点值法：85.9%
- 概率修正法：92.2%
爬坡平抑策略：
- 场站级目标：风电并网功率波动幅度小于设定阈值。
- 系统级目标：综合线路负载率、弃风率、弃负荷率等指标，实现电网综合风险最低。
- 资源调用成本对比：
  - 燃煤：0.33元/度
  - 储能：0.39元/度
  - 燃煤深调：1.36元/度
- 资源调节爬坡速度对比：
  - 燃煤：2%Pn/min
  - 储能：Pn/min

问题背景：在“双高”电力系统背景下，新能源大规模接入引发数Hz至数千Hz的宽频振荡稳定问题，江苏海上风电及近区电网宽频振荡问题日益显现。
电力系统宽频振荡分类：
- 系统级：
  - 次同步频段（2.5Hz~47.5Hz）：风机、柔直换流器的直流电压外环控制；风机换流器的锁相环控制。
  - 超同步振荡（52.5Hz~100Hz）：风机换流器的锁相环控制；风机、柔直换流器的电流内环控制。
- 设备级：
  - 中频振荡（100Hz~数百Hz）：风机、柔直换流器的电流内环控制；风机、柔直变流器控制延迟；直流输电海缆。
  - 高频振荡（数百Hz~数千Hz）：柔直变流器控制延迟。
主要成果：
- 获得国网公司科技进步一等奖，研发了首套超大规模电网电磁暂态级小干扰分析软件，解决了含海量新能源的超大规模电网宽频振荡源“判不准”的难题。
- 提出电网宽频振荡“风险评估—实时监测—紧急控制”体系化防控方案。
- 联合华北电力大学，依托国网首批新型电力系统颠覆性技术项目，研发了基于能量流分析的宽频振荡在线监测及溯源装置。
- 实现首台套应用示范，场站级监测采用1套终端，精细化监测需2套终端，SVG监测采用1套装置。