毫秒级动态监控系统保障供电安全

2023-08-08 07:59:28 科技日报

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科技日报讯（通讯员胡雪凯杨少波齐锦涛记者刘廉君）记者4日从国网河北省电力科学院获悉，进入7月份以来，针对近期河北南部高温天气带来的电网用电负荷高峰，由该院与中国电力科学研究院、华北电力大学等院校共同研发的省级电网全域毫秒级动态稳定监控系统共警告和消除系统动态失稳风险3次，避免了210万千瓦新能源机组的脱网解列，为迎峰度夏期间电力可靠供应“装”上了“定海神针”。

电网动态稳定是保障电力安全稳定运行的重要屏障。近年来，随着光伏、风力发电等新能源发电量快速攀升，电力系统源荷双端不确定性增强，阻尼水平和抗干扰能力下降，动态失稳风险骤增。新能源发电并网引发的电力系统动态稳定问题被电气与电子工程师协会（IEEE）、国际大电网会议（CIGRE）等国际组织联合确定为电力系统亟待解决的难题。

为此，国网河北省电力科学研究院与中国电力科学研究院、华北电力大学等科研院所组建攻关团队，依托河北省能源互联网仿真建模与控制重点实验室，联合开展国家自然科学基金重点项目“高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术及应用”项目攻关。

该研究团队在国际上首创了动态能量稳定域分析理论，利用广域测量系统采集的毫秒级电气量信息，构建“动态能量—节点功率”多维空间，在线刻画动态稳定边界，进行风险评估告警，同时基于动态能量“区内平衡—区间互济”的协同优化调度方法，研发了省级电网全域毫秒级动态稳定监控系统，实现了省级电网全域可调节资源的统一调控。在新能源场站级多模态振荡抑制方面，研究团队以场网耦合能量最大、场内机间环流能量最小为目标，提出微分对策鞍点追踪技术，研制了主动阻尼控制装置，实现了阻尼功率需求在场站多设备间的均衡分配，破解了并发振荡协同抑制难题。

据介绍，该系统已在河北南部电网调度系统部署应用200余天，期间累计保障了河北南部电网超过3000万千瓦新能源稳定发电上网，增加消纳新能源电量7000余万千瓦时。