半月刊

ISSN 1000-1026

CN 32-1180/TP

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  • 构网型技术
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    • 构网型技术:演进历程、功能定位与应用展望

      2025, 49(1):1-13. DOI: 10.7500/AEPS20240531001

      摘要 (226) HTML (250) PDF 1.15 M (266) 评论 (0) 收藏

      摘要:为支撑新能源高效利用和电力保供,构网型技术在电力系统不同应用场景中已获得初步探索实践。为促进构网型技术的规模化应用,文中探讨了构网型技术在新型电力系统中的功能定位和应用发展方向。通过梳理构网型技术的演进历程,以及国内外现有的标准和规范,分析了构网型技术发展的内在驱动需求,明晰了不同形态电网场景下构网型技术的功能定位;最后,从静、动、暂态的稳定性分析等维度,剖析了构网型技术当前面临的挑战,并对其大规模应用所需解决的问题进行了展望。

    • 计及限流切换的构网型变换器并联系统暂态同步稳定分析

      2025, 49(1):14-26. DOI: 10.7500/AEPS20240516004

      摘要 (124) HTML (122) PDF 2.93 M (172) 评论 (0) 收藏

      摘要:电网短路故障下,并联运行的新能源构网型变换器暂态交互作用显著增强,增加了系统暂态同步失稳风险。文中首先建立了构网型变换器并联系统暂态交互模型。其次,借助传统同步发电机稳定理论,分析了暂态交互能量影响变换器稳定性的作用机理,进一步揭示了交互能量作用下的功角牵引机制将促使多变换器稳定性趋近一致或致使稳定性较差的变换器加速失稳。由此,提出了计及限流切换的构网型变换器并联系统稳定域构建方法,并通过稳定域分析了变换器运行状态及控制参数对系统暂态稳定性的影响规律。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

    • 弱电网下跟/构网型变流器并联系统的阻抗频率耦合及稳定性分析

      2025, 49(1):27-37. DOI: 10.7500/AEPS20240517002

      摘要 (102) HTML (85) PDF 5.40 M (151) 评论 (0) 收藏

      摘要:在含跟网型光伏及构网型储能的异构系统中,利用阻抗分析法可以研究构网型变流器对异构系统稳定性的影响。然而,现有研究未充分考虑变流器间、变流器与电网阻抗间的频率耦合效应,难以准确评估弱电网下异构系统的稳定性。因此,以两机异构并网系统为例,文中深入分析了系统内部耦合对跟/构网型变流器输出阻抗的影响。分析表明,电网阻抗以及构网型/跟网型变流器输出阻抗对跟网型/构网型变流器输出阻抗有附加影响;相较于变流器独立并网运行,异构系统中跟网型变流器中低频段输出阻抗易受到影响,而构网型变流器输出阻抗基本不受影响。在此基础上,将构网型变流器与电网合并视为等效电网而建立了异构并网系统阻抗模型,讨论了小干扰稳定性。硬件在环实验结果表明,相较于传统阻抗模型,基于所提阻抗模型的稳定性分析实现了弱电网下系统小干扰稳定性的准确判断。

    • 构网型电源接入下新能源场站的稳定运行能力评估

      2025, 49(1):38-46. DOI: 10.7500/AEPS20231130008

      摘要 (119) HTML (89) PDF 1.80 M (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,新能源场站的短路比未考虑构网型电源的电压支撑作用,临界短路比也忽略了功角稳定约束,这导致无法应用它们准确评估弱电网下新能源场站的稳定运行能力。面对上述问题,首先,在电压稳定和功角稳定约束下计算跟网型场站的短路比和临界短路比指标,通过比较两个指标的大小关系评估跟网型场站的稳定运行能力。在此基础上,通过临界短路比的变化来量化构网型电源接入后跟网型场站的稳定运行能力变化,从而验证构网型电源提升稳定运行能力的作用。最后,通过单跟网型、跟网型和构网型电源接入并网系统的仿真算例,验证所提稳定运行能力评估方法的有效性。

    • 构网型与跟网型变流器混联并网系统配比关键影响因素分析

      2025, 49(1):47-58. DOI: 10.7500/AEPS20240111006

      摘要 (106) HTML (115) PDF 3.09 M (157) 评论 (0) 收藏

      摘要:跟网型变流器在弱电网下存在次同步振荡失稳风险,构网型变流器可以改善混联系统在弱电网下次同步频段的稳定性。在新能源场站中可以适当配置构网型单元提高系统稳定性,故构网型/跟网型变流器的配比是影响系统稳定性的关键因素。文中针对构网型与跟网型变流器混联并网系统小干扰稳定性问题,研究了变流器控制系统特性对构网型变流器配比边界条件的影响。首先,建立了构网型与跟网型变流器混联并网系统的状态空间模型,在此基础上分析了构网型/跟网型变流器控制系统各关键参数以及构网型变流器中电压环控制结构对系统稳定性的影响。从保证系统次同步频段小干扰稳定的角度出发,分析了混联系统中构网型变流器配比下限的关键影响因素,得到了各影响因素约束下配比的稳定边界,并利用频域阻抗法对各影响因素的影响机理进行了解释。最后,基于RT-LAB半实物平台验证了理论分析的准确性。

    • 计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制

      2025, 49(1):59-68. DOI: 10.7500/AEPS20230922001

      摘要 (106) HTML (67) PDF 1.92 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:与传统火电主导的系统相比,缺乏同步电源支撑的新能源基地呈现低抗扰性和弱支撑性,采用构网型储能电站(GFMS)是一种有效的解决方案。文中首先对GFMS控制原理进行分析,确定了稳态及动态条件下GFMS的功率调节范围,并建立了GFMS运行模型。然后,提出了考虑GFMS辅助治理的无功协调优化控制策略,以适应无功协调优化及实时电压支撑需求。在无功协调优化阶段,以经济性最优和动态无功预留容量最大为目标,对无功源进行日前-日内集中优化;在实时电压支撑阶段,提出了一种基于并网点电压支撑需求的GFMS电压控制策略。选取中国西北地区某缺乏同步电源支撑的新能源基地为算例进行仿真,验证所提策略的有效性。结果表明,所提无功协调优化控制策略有效提高了新能源基地安全稳定水平,充分发挥了GFMS的作用。

    • 柔直构网新能源送端系统故障响应特性计算方法

      2025, 49(1):69-79. DOI: 10.7500/AEPS20240523004

      摘要 (90) HTML (62) PDF 3.83 M (137) 评论 (0) 收藏

      摘要:故障等值建模是系统级响应特性计算的基础。然而,现有研究较少涉及构网型换流器的故障等值建模。传统针对跟网型电力电子设备接入交流电网的短路电流计算方法,在柔直构网系统中容易出现结果失稳发散的问题。因此,文中考虑构网型柔直换流器的电压-频率构网控制策略、主动降压策略以及跟网型新能源的低压穿越控制策略,建立了不同类型电力电子设备的故障等值模型。基于此,考虑不同电力电子设备电压源、电流源等值模型的频繁切换,提出了一种适用于柔直构网新能源送端系统的全网链式迭代故障响应特性计算方法,实现了短路电流计算的快速可靠收敛。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建了柔直构网新能源送端系统仿真模型,以进行多种故障类型和影响因素的大量仿真测试,充分验证了所提计算方法的可行性、精确性和优越性。