在国家能源转型及“双碳”背景下,电力系统呈现高比例新能源和高比例电力电子设备的发展趋势,导致电力系统强度变弱、抗扰性下降、稳定性降低等问题。目前,在实际工程中广泛使用的变流器采用跟网型控制架构,其特点是将变流器控制为电流源,电压、频率支撑能力差、设备短路比耐受极限低、弱连接场景易失稳。而构网型控制借鉴同步发电机的运行机理,将变流器控制为电压源,克服了跟网型变流器的固有缺陷,提高了变流器的电压、频率支撑能力,改善了电力系统强度,增强了电力系统稳定性和抗扰性。为展示构网型技术主动支撑新型电力系统运行与控制的最新研究成果,《电力工程技术》编辑部策划组织了本期“构网型技术主动支撑新型电力系统运行与控制”专题。
在构网型变流器建模及稳定性分析方面,西安交通大学刘菁锐等针对限幅约束下构网型换流器的同步稳定性,建立考虑电流限幅的基于直流电压同步控制的单换流器并网系统的切换动力学模型,并提出提升系统暂态稳定裕度的电流饱和角设置方法;武汉理工大学陈永康等建立低阻抗下构网型变流器多机系统接入电网的小信号模型,揭示系统的动态特性与耦合机理,并通过特征根轨迹和参与因子分析,研究不同电网强度和控制参数下系统的主导振荡模态及其对系统稳定性的影响;国网冀北电力有限公司丁然等基于几种功率同步型控制环,推导适用于暂态工况的构网型变流器表达式和功率环模型,并分析构网型变流器功率环差异性对控制参数取值及变流器暂态稳定的影响。
在构网型变流器惯量阻尼、电压频率支撑特性分析方面,新疆大学刘尊祝等提出基于惯量和阻尼自适应的构网型直驱风机主动频率支撑控制策略;南瑞集团林宇轩等对电网电压跌落下构网型变流器暂态控制策略进行综述,展望了未来高比例新能源电力系统中构网型变流器并网问题的研究方向;上海理工大学李威等针对多台虚拟同步发电机并网时功率耦合交互对频率振荡影响机理不清晰的问题,提出考虑功率耦合的多虚拟同步发电机并网系统阻抗建模方法,并结合参数变化分析频率的振荡特性;南瑞集团王双双等建立考虑频率紧急控制与构网型新能源的频率响应模型,综合分析新能源不同功率备用、下垂控制系数等调频参数对频率紧急控制有效性的影响。
在构网型新能源及储能接入新型电力系统分析方面,陕西理工大学胡振洋等在构网型光储系统中提出改进的滑模自抗扰控制策略,并将其应用于系统电压外环以提升系统性能;南瑞集团黄慧等以构网型新能源惯量支撑与一次调频能力为基础,采用新能源减载存储备用容量的手段,构建计及动态频率约束及新能源构网控制参数的机组组合模型;南京师范大学史皓男等提出采用自抗扰控制对LLC型储能DC/DC变换器的抗扰性能与动态性能进行提升;内蒙古工业大学孙压宁等提出基于功角偏差反馈的构网型储能暂态功角稳定增强方法。
本专题旨在展示构网型技术主动支撑新型电力系统运行与控制的最新研究进展和成果,由于专题论文数量限制以及发表时间安排,很多有价值的论文未能在专题中收录,希望能够得到所有作者和广大读者的理解。衷心希望本专题能够为相关领域的专家学者提供交流平台,为构网型技术主动支撑新型电力系统运行与控制研究提供有益参考。



