3-郑日红-内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善供电分公司-基于构网储能的新型电力系统构建及实践-0718.pdf

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1、2024年07月18日内蒙古电力（集团）有限责任公司CONTENTS目录01项目背景020304试 验 与 运 行总体方案关键技术05成 果 与 总 结231-1 政策依据R2019年3月，习近平总书记参加十三届全国人大二次会议内蒙古代表团审议时提出自治区“两个屏障”、“两个基地”、“一个桥头堡”的战略定位R2021年11月，自治区第十一次党代会报告提出“两率先”、“两超过”目标R2023年10月16日，国务院印发国务院关于推动内蒙古高质量发展奋力书写中国式现代化新篇章的意见，再次强调支持内蒙古建设新型电力系统重大示范工程，鼓励开展新能源微电网应用R2015年党的十八届五中全会在北京召开，提出

2、创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念R2020年9月，习近平总书记在联合国大会上提出“双碳”目标发展要求R2021年3月，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”R2022年10月，习近平总书记在二十大报告中提出“加快规划建设新型能源体系”内蒙古自治区内蒙古电网2022年内蒙古电力集团“两会”提出“十四五”期间，内蒙古电网要初步形成以新能源为主体的电源结构，实现“风光水火储”一体化协同发展、“源网荷储”协调发展。要充分利用内蒙古电网丰富的场景优势和运行经验，研究电网规划、安全运行、智慧运维和储能调用等新模式，助力自治区率先在全国打造适应新能源广泛接入、

3、多电网形态相容并存、源网荷储智能互动、市场体系灵活开放的新型电力系统。41-2 新型电力系统特性变化5可再生能源发电为主导随机性、间歇性、波动性的新能源多元双向混合层次结构网络具有灵活互动能力的“主动”、柔性、产销型电力电子+同步机的发电机混合系统机电暂态和电磁暂态强耦合工频特性+非工频特性源网荷储多元协同互动电源结构转变电网形态转变负荷特性转变技术基础转变运行特性转变新型电力系统变化化石能源发电为主导确定性的、可调可控的常规电源“输配用”单向逐级输电网络同步发电机机械电磁系统机电暂态和电磁暂态弱耦合工频特性源随荷动单向计划调控以社会生产生活为主要驱动的“被动”、刚性、消费型1-2 新型电力系

4、统面临的挑战6新能源发电具有间歇性、波动性、不确定性及非线性，电量平衡困难，电网调节难度大1风光等新能源不具备同步发电机的机械功角稳定能力，转动惯量不足，事故时电网频率崩溃风险增大2风光新能源并网技术为可控电流源，不具备同步发电机的电压源支撑特性，无法有效支撑电网运行3电力电子设备无法承受过电流，严格限制短路电流，导致保护难以配合，会出现误动或拒动4新型电力系统发生故障时，新能源易脱网，系统发供不平衡情况恶化，将导致连锁脱网甚至电网大面积停电情况发生51-2 新型电力系统需解决的关键问题7新型电力系统应具备同步发电机的电网电源支撑及安全稳定运行能力1423电网电压支撑能力：具备电压源特性，主动

5、提供电网电动势电网惯量支持能力：具备功角稳定性，主动提供电网惯量电网阻尼可控能力：可平滑功率输出，同时避免振荡电网故障穿越能力：电网发生故障时，可保持稳定并网运行1-2 解决措施-构网型储能技术81.构网型技术，可在扰动前、中、后各阶段，构建起电力系统稳定运行必须的电势（即自同步电压源）。水火电机组同步调相机其他同步机组二三电平脉宽调制（PMW）模块化多电平（MMC）能量来自机械旋转势能交流同步电压源能量来自直流侧惯量维持内电势VSC器件、控制建立电压sinmggV VPZ1-2 解决措施-构网型储能技术92.有功方面：可以通过维持电势角度一定时间内不变化，提供惯量、调频支撑，参与有功不平衡的

6、三阶段控制。1）第一阶段：刚发生扰动后，发电机功角不突变，其输出同步转矩成正比（瞬时分担）;3）第三阶段：在2-3秒钟以后直到60秒内，各台机组分担功率缺额的份额决定于机组响应能力、旋转备用和调速系统特性（一次调频）。2）第二阶段：经振荡后以共同的平均速度变化，功率按照惯性大小比例分配（转动惯量）;2）第二阶段：机组经振荡后以共同的平均减速度下降，功率按照机组的惯性大小比例分配；0204060801000有功功率/MWt1第一阶段第二阶段第三阶段稳定能量1-2 解决措施-构网型储能技术103.无功方面：可以维持正常、故障期间和故障后电势幅值一定时间内不变，通过电压闭环控制，可发挥调相机的作用。