[01533556]新能源并网下的电能质量分析系统

该项目通过研究风电场、太阳能光伏电站、微电网的数学模型，建立了统一软件模拟仿真平台及电能质量分析系统，可分模块实现集中式风电场、集中式光伏电站、微电网与公用电网的协调控制，显著提高新能源并网点的电能质量及公用电网运行稳定性，可为新能源的大规模并网发电提供有益参考，具有较大推广应用价值。 一、主要技术内容： (1)该系统中的并网风电场分析模块，基于建立的风电场接入电网的全电路协调控制仿真分析模型，提出基于容量加权的风电场参数聚合等值建模方法及风电场与无功补偿装置STATCOM的协调控制策略，可准确模拟实际风电场运行状态，检测分析并网点电能质量，并自动调节补偿容量，有效改善了变化风速和电网故障下，风电场并网运行的稳定性和并网点的电能质量。 (2)该系统中的并网光伏电站分析模块，基于单体光伏电池的数学模型、光伏组件的工程数学模型以及大型光伏电站的等效电路模型，提出全状态高阶微分方程建模方法，建立了不同参数逆变器并网的多逆变器小信号状态空间模型，并提出多逆变器输出阻抗不一致的虚拟阻抗稳定控制方法，实现并网光伏电站与公用电网的协调控制及安全运行。 (3)该系统中的并网微电网分析模块，包括风电场并网数学模型、光伏电站并网数学模型、储能装置数学模型，并提出了微电网内部各分布式电源采用对等协调控制策略使微电网具有“即插即用”功能。可实现微电网中的任何一个分布式电源在接入或断开时，不需要改变微电网中其它单元的设置，可显著提高微电网的可靠性并降低系统成本。 二、授权专利情况：该电能质量分析系统研究成果共获得授权发明专利3项、实用新型专利3项。 三、技术经济指标该系统可评估分析集中式风电场、集中式光伏电站及微电网并网对并网点和上级电网的电压谐波、不对称度、电压波动与闪变等技术指标的影响，评估各项指标是否满足国标和国家电网公司关于新能源接入电网的指标要求，并可实现并网新能源厂(站)与公用电网的协调控制，促进新能源并网发电的深度开发，提高新能源并网点的电能质量，保障电网的安全可靠运行。 四、应用推广及效益情况：该项目研究成果在国网河南省电力公司平顶山供电公司供电区内的集中式并网光伏电站、集中式风电场及分布式个人光伏电站得到应用，并网新能源电厂及电网运行稳定，有效地减少了并网新能源发电间歇性和波动性固有特性导致上级电网故障的发生次数，减少了停电的时间，提高了公司售电量，自2015年8月应用至2017年12月，累计增加经济效益1341.03万元。