2024新能源并网技术发展现状及展望报告

新能源并网技术发展现状及展望

新能源并网技术发展现状

新能源并网特性

• 资源特性：新能源如风能、太阳能等具有随机性与波动性，不可运输与存储，能量密度低，预测难度大。
• 设备特性：新能源设备抗扰性低，耐压、过流能力弱，故障穿越能力差，且设备数量多、类型多样，造成整体稳定性问题。
• 带来的挑战：
  • 高效消纳：新能源发电的不确定性加大了系统调节的难度，面临高效消纳的挑战。
  • 稳定运行：新能源的广泛接入引发了一系列振荡事故，影响电力系统的稳定运行。

功率预测技术

• 国内外发展：国外在上世纪90年代开始研究新能源功率预测，侧重于短期和超短期预测，应用于电力市场。国内起步较晚，但发展迅速，形成了多时间尺度、多空间范围的预测体系。
• 技术路线：包括气象预报、预测模型、结果处理三个环节，利用数值天气预报、深度学习等方法提高预测精度。

优化调度技术

• 随机优化调度：通过考虑新能源预测不确定性，实现不同时间尺度的互补协调调度，最大化新能源消纳。
• 调度系统应用：研发的系统已在多个省级和区域电网中推广应用，支撑新能源实时调度和运行管理。

生产模拟技术

• 时序生产模拟：基于全年电力电量平衡，准确评估电力系统的运行方式，科学评估新能源消纳能力。

主动支撑技术

• 光伏/风电：从“无支撑、低抗扰”向“电网友好”转型，未来应具备暂态主动支撑功能。
• 构网型控制：通过自同步控制算法实现并网运行，增强系统频率和电压支撑能力。

宽频振荡分析技术

• 技术方案：建立了全电磁暂态建模-频域阻抗+时域仿真分析的大规模新能源及电力电子装备并网宽频带振荡分析与抑制技术。
• 新能源及电力电子装备阻抗扫描：提出基于控制硬件在环仿真新能源及电力电子装备阻抗扫描方法。

展望

功率预测

• 高精度、多尺度预测成为关键，探索新能源预测误差传递特性，加强重大转折天气对新能源影响的研究。

新能源消纳

• 加强与各类灵活调节资源的协同规划和优化运行技术研究，实现新能源高效消纳。

稳定控制

• 发展构网型新能源的实证与工程应用，增强新能源主动支撑能力。

跨学科协同

• 强化多学科、跨行业的产学研合作，推动新能源并网技术的发展。

结语

新能源并网技术正面临挑战与机遇并存的局面，通过技术创新和多学科协作，有望解决当前面临的挑战，促进新能源的可持续发展。