研究背景
随着我国对新能源的大规模发展，新能源接入系统的稳定问题日益凸显。近年来，国内外多起因系统强度不足导致的电网安全稳定事故，如新疆哈密振荡事故和南澳大利亚大停电事故，表明系统强度低已成为制约风光等新能源消纳的核心瓶颈。
多场站配比问题及挑战
1. 系统强度需求
- 导则要求：国内外多个组织（如导则、CIGRE、IEC、AEMO、IEEE等）对短路比和系统强度制定了技术规范。
- 短路比指标：电网短路比（SCR）是衡量电网强度的关键指标，描述电网对并网设备的电压支撑能力。
- 装备临界短路比：单装备/场站所需的电网最小短路比，典型值在1.3~2.2之间，工程上通常取1.5左右。
2. 配比问题
- 配比问题：新能源场站均配备构网装备，以满足短路比工程需求的占比及其规律是什么？
- 配置方案：
- 在220kV母线上加装构网装备。
- 在35kV母线上加装构网装备。
- 部分风电/光机组改造为构网控制。
- 挑战：
- 设备-电网间交互作用复杂，系统强度难以解析。
- 构网-跟网设备配比和系统强度关系难以解析，求解系统稳定裕度的配比困难。
多场站配比估算方法
1. 多场站配比估算思路
- 系统强度与短路比的解析：设备特性和电网特性共同决定系统强度，反映稳定性的特征方程由设备和网络传递函数矩阵构成。
- 短路比与容量配比的解析：配比影响对地等值阻抗和强度，解析联系找答案。
2. 基于广义短路比的系统强度量化方法
- 广义短路比：多端口交流电网的电压/电流最大灵敏度，反映装备群中心到等效电网中心的电气距离。
- 装备临界短路比：单装备/场站所需要的电网最小短路比，典型值1.2~2.5，工程上取1.5左右。
- 量化方法特点：借助广义短路比，装备/场站临界短路比等于系统短路比临界值，形成多场站系统强度/裕度量化方法。
配比典型结果与验证
1. 方案1：改造构网风机
- 预期值：gSCR从1.0提升至1.5或2.0。
- 配比范围：≤6.6%~8.5%。
- 仿真验证：算例1和算例2，改造6.6%和1.3%构网型风电机组，效果良好。
2. 方案2：加装低压构网装备
- 预期值：gSCR从1.0提升至1.5或2.0。
- 配比范围：≤22.3%~26.8%（220kV母线）和≤8.0%~11.1%（35kV母线）。
- 仿真验证：算例3~5，加装构网装备效果显著，但低压构网接高压网支撑能力较弱，需研发高压直挂设备。
3. 方案3：混合方案
- 预期值：gSCR从1.0提升至1.5或2.0。
- 配比范围：≤4.0%~22.3%。
- 仿真验证：算例6~8，混合方案效果良好，提升系统稳定性。
结论与展望
- 广义短路比提升到1.5：35kV母线加装比例≤8.0%~11.1%，改造风电比例≤6.6%~8.5%。
- 广义短路比提升到2.0：35kV母线加装比例≤16.8%~23.3%，改造风电比例≤12.9%~16.3%。
- 工程参考价值：考虑了分散式配置构网装备，具有一定的工程参考价值。
- 持续探索：关注构网装备的稳态容量和暂态支撑能力，需进一步深入研究。
总结以上内容，
