首个100%分布式光伏园区微电网实现孤网运行
近日，依托国家重点研发计划“极高渗透率分布式光伏发电自适应并网与主动同步关键技术”项目，清华大学电机系吴文传教授团队和国网山东省电力公司在实现多机对等协同运行的新能源自适应构网技术方面取得重要进展。在项目中期检查与会专家的见证下，团队成功实现了首个100%分布式光伏园区微电网(无常规电源支撑)的并离网切换与孤网稳定运行。
理论上，采用构网技术并网的新能源能够对外呈现良好的电压源特性，提供同步电压和频率支撑，是支撑含高比例新能源的新型电力系统稳定运行的基础。然而，现有构网技术大多从单机角度基于相量量测模拟同步机，存在动态响应速度较慢和多机运行易失稳等问题，主要应用于储能系统。
团队研发了适应新能源多机对等协同运行的自适应构网技术，能够自适应直流侧电压突变、网侧故障和负载突变等大扰动，实现毫秒级实时响应，具有全局同步稳定性，解决了多机对等构网运行易失稳难题。在并网条件下，自适应构网技术能够主动同步并网，对电网提供电压频率支撑，并兼容最大功率追踪模式（称为MPPT构网）。在离网条件下，自适应构网技术支持多机对等构网运行，激活区域内分布式电源共同支撑微电网稳定运行，取代传统的主从结构。
这种自适应构网技术适用于光伏、风机、储能、SVG和柔性直流输电等对象，可广泛应用于（极）高渗透率分布式光伏配电网和“沙戈荒”等大型新能源基地，可以使新能源真正从“负的负荷”转变为“电源”，实现对电网的主动同步支撑。
光伏发电集群控制器现场部署情况
现场测试表明，一方面采用团队所研的自适应构网技术后，分布式光伏发电能够提供毫秒级瞬时功率支撑，呈现出优越的主动同步构网特性。另一方面，基于团队研发的新能源集群实时控制技术，实现了反馈优化和动态模态分解以及模型预测控制方法，能够在时变运行工况下动态拟合集群模型，自适应协调集群内分布式光伏发电设备，使集群整体对外提供预期的频率、电压支撑特性，显著增强微网运行稳定性。在并网条件下，该技术方案可以使新能源集群提供显著的主动支撑能力。
100%光伏园区微电网并离网切换和孤网运行实时电压和频率波形记录
来源：清华机电
责任编辑：孙琦懿