高比例新能源接入下电力系统惯量相关问题研究综述
新能源接入对电力系统稳定性的影响与应对策略
新能源接入对电力系统稳定性的影响与应对策略一、引言随着全球能源消耗的增加和对环境影响的关注度上升，新能源的发展逐渐成为解决能源和环境问题的重要途径之一。
新能源接入电力系统不仅可以增加能源供应的多样性，还可以减少对传统化石能源的依赖。
然而，新能源接入对电力系统的稳定性产生了一系列挑战，本文将探讨新能源接入对电力系统稳定性的影响以及相应的应对策略。
二、新能源接入对电力系统稳定性的影响1. 不稳定的发电源新能源发电的波动性和不确定性给电力系统带来了挑战。
与传统的基于燃煤或核能的发电方式不同，新能源发电受到气候条件、季节变化和地理位置等因素的影响，导致发电能力的波动性增加。
这种波动性可能引起系统频率的不稳定、电压的波动或过载等问题。
2. 大规模的电力注入随着新能源在电力系统中规模的不断扩大，大规模的电力注入也给电力系统稳定性带来了影响。
传统的电力系统设计是基于化的电力产生和分配模式，而新能源的分散式发电和多点注入模式需要对电力系统结构进行调整和改变。
大规模的电力注入可能引起电流过载、电压损耗和电力负载不匹配等问题。
3. 电力系统灵活性和响应能力的要求新能源接入对电力系统的灵活性和响应能力提出了更高的要求。
由于新能源发电的波动性和不确定性，电力系统需要具备更高的灵活性来平衡供需关系。
此外，对新能源发电容量的实时监测和调整也需要电力系统具备更高的响应能力。
这些要求对于电力系统的运营和控制提出了新的挑战。
三、应对新能源接入带来的电力系统稳定性挑战的策略1. 发展储能技术储能技术可以有效缓解新能源波动性带来的问题。
通过储能技术，可以将多余的电力存储下来，在需要时释放到电网中，以平衡供需关系。
目前，各种储能技术如电池、超级电容器和储热系统等正逐步应用于电力系统中，从而提高系统的灵活性和稳定性。
2. 加强电力系统监测和预测能力电力系统监测和预测能力的提升可以减少新能源波动性对系统造成的影响。
通过实时监测新能源发电量和消费量，并利用先进的预测模型，可以更好地预测电力系统的需求，并及时做出调整。
电力系统惯量需求:概念、指标及评估方法
电力系统惯量需求：概念、指标及评估方法
文云峰;张武其;郭威
【期刊名称】《电力系统自动化》
【年(卷),期】2024(48)8
【摘要】低惯量运行风险是电力低碳转型过程中的重大问题,已成为制约以新能源为主体的新型电力系统可持续发展的痛点和关键瓶颈。
惯量需求评估是实现系统低惯量风险感知与管控的基础。
然而,当前惯量需求相关概念仍不明晰,未充分考虑故
障类型和电网频率安全防线的影响,致使评估结果不够合理。
文中从基本概念、表
征指标和评估方法3个层面对电力系统惯量需求分析开展了研究。
首先,考虑惯量
支撑功率多阶段响应特征,给出了电力系统惯量需求的基本概念,并从能量和时序视
角提出了惯量需求的量化表征指标。
然后,综合计及故障类型和频率安全控制策略
的影响,构建了一种适用于电网频率安全防线体系的惯量需求评估方法及分级机制。
最后,以某实际电网为例,基于所提方法对其系统惯量需求进行评估和分析,验证了所提方法的合理性和有效性。
【总页数】12页(P30-41)
【作者】文云峰;张武其;郭威
【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
【相关文献】
1.高比例新能源电力系统的惯量控制技术与惯量需求评估综述
2.基于有效惯量分布的电力系统惯量不足概率评估
3.面向储能惯量支撑能力评估的新型电力系统惯性系数辨识方法
4.计及新能源虚拟惯量的电力系统等效惯量评估
5.考虑时空特性与多指标约束的电力系统惯量需求评估
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《电力系统惯性特征与惯量评估方法研究》范文
《电力系统惯性特征与惯量评估方法研究》篇一一、引言随着电力系统的日益复杂化和大规模化，电力系统的稳定性和安全性问题变得愈发重要。
而其中，电力系统惯性特征和惯量是衡量系统稳定性的关键因素。
电力系统惯性，也称为电力系统动能，是指在系统中的同步发电机对电力系统变化作出反应时的动力特征。
惯量则是电力系统中旋转设备的旋转动能的量度。
这两者在维持系统频率和电压稳定，防止大范围功率振荡和功率损失等方面发挥着重要作用。
因此，本文旨在探讨电力系统的惯性特征及其惯量评估方法的研究。
二、电力系统惯性特征概述电力系统的惯性特征主要表现在系统在面对负荷变化、故障或干扰时，能够通过其自身的惯性保持稳定运行的能力。
这种惯性主要由系统中的同步发电机产生，因为同步发电机在运行过程中储存了大量的动能。
当系统负荷发生变化时，同步发电机可以借助其惯性进行短时间内的调整，维持系统频率和电压的稳定。
此外，系统中的惯量也是决定系统响应速度的重要因素。
三、惯量评估方法研究对于电力系统的惯量评估，主要有以下几种方法：1. 理论计算法：基于电力系统的详细模型和参数，通过理论计算得到系统的惯量值。
这种方法适用于新建或改建的电力系统，可以通过设计参数来预测系统的惯量。
2. 实际测量法：通过在系统运行过程中进行实际测量，得到系统的惯量值。
这种方法可以更真实地反映系统的实际运行情况，但需要大量的实际数据和专业的测量设备。
3. 智能算法：近年来，随着人工智能技术的发展，许多学者开始将人工智能算法应用于电力系统的惯量评估中。
例如，通过使用机器学习算法对历史数据进行学习，建立系统惯量与运行参数之间的关系模型，从而实现惯量的在线预测和评估。
四、研究现状与展望目前，国内外学者对电力系统的惯性特征和惯量评估方法进行了大量的研究。
这些研究不仅提高了人们对电力系统稳定性的认识，也为电力系统的设计和运行提供了重要的理论依据。
然而，随着电力系统的进一步复杂化和大规模化，现有的惯量评估方法仍存在一些局限性。
高比例新能源接入下电力系统惯量相关问题研究综述
高比例新能源接入下电力系统惯量相关问题研究综述一、概述随着全球能源结构的转变，高比例新能源电力系统已成为未来电力行业的重要发展方向。
新能源如风电、太阳能等具有清洁、可再生的优点，其输出功率的随机性和波动性对电力系统的稳定运行带来了挑战。
惯量作为衡量电力系统稳定性的重要指标，其评估与控制技术在高比例新能源接入的电力系统中显得尤为重要。
近年来，随着新能源发电设施在电力系统中占比的不断提升，电力系统的惯量问题也日益凸显。
一方面，新能源发电设施的间歇性和不稳定性导致系统惯量的波动，增加了电力系统运行的复杂性另一方面，传统的惯量控制方法在面对高比例新能源电力系统时，其效果并不理想，需要寻求新的解决方案。
针对这一问题，本文将对高比例新能源接入下电力系统惯量相关问题进行深入研究，并综述现有的惯量控制技术与惯量需求评估方法。
通过分析和总结，旨在为高比例新能源电力系统的稳定运行提供理论支持和实践指导，为推动实现“双碳”目标，构建以新能源为主体的新型电力系统提供参考。
1. 研究背景和意义随着全球对可再生能源需求的持续增长，以风电和光伏为代表的新能源在电力系统中的占比日益提高。
我国已明确目标，计划在2050年实现可再生能源装机占比达到60左右，预示着高比例新能源将成为未来电力系统发展的主导方向。
新能源出力具有不确定性和波动性的特点，其大规模接入给电力系统的稳定运行带来了新的挑战。
惯量作为衡量电力系统稳定性的重要指标，其在新能源高比例接入下的变化及影响机制成为了当前研究的热点。
电力系统的惯量表现为对外来扰动引发频率变化的抵抗作用，能够减缓系统频率跌落速度，是系统频率稳定的重要保障。
新能源发电通过电力电子装置并网，不具备传统同步发电机的惯性，导致系统惯量水平降低。
新能源出力的大幅波动和不确定性进一步增加了系统频率安全的风险。
研究高比例新能源接入下电力系统的惯量问题，对于确保电力系统的稳定运行和安全供电具有重大的理论和现实意义。
高比例新能源电力系统频率稳定性的惯量需求分析
高比例新能源电力系统频率稳定性的惯量需求分析摘要：为推动实现“双碳”目标，构建以新能源为主体的新型电力系统，在供应侧，电源结构将持续清洁化，可再生能源将取代化石能源发电成为主力电源；火电的未来将很大程度上取决于碳捕获与封存技术的发展前景。
在电网侧，随着以光伏发电和风电为主的新能源的高比例接入，将使电力系统面临空前的稳定性和灵活性挑战，未来电网发展必须解决高比例可再生能源并网下的源-荷强不匹配性以及源-网-荷高度电力电子化的关键难题。
在需求侧，终端用能加速电气化成为深度脱碳的重要途径，多样性负荷不断接入，综合能源供需耦合，用能智能化与信息化水平将全面提升。
基于此，本篇文章对高比例新能源电力系统频率稳定性的惯量需求进行研究，以供参考。
关键词：高比例；新能源电力系统；频率稳定性；惯量需求分析引言随着可再生能源装机容量与占比的不断攀升，具有波动性的风/光等可再生能源作为主要的能源供给者给电力系统灵活性调节能力带来了巨大的挑战，仅依靠传统火电机组调节，难以有效支撑高比例新能源接入的电网稳定性边界。
且随着火电机组占比的进一步被压缩，传统火电机组调节已经难以适应高比例可再生能源的电力系统，寻找其他调节方法迫在眉睫。
近年来，发展源网荷储协调统一的新型电力系统成为下一步研究构建的重点，为保证系统的安全稳定行，转动惯量的需求分析成为研究分析的关键，而转动惯量的需求则与负荷侧的用能特性有着直接关系，而适应新发展要求的用能特性，必将需要配网侧的惯量补偿作支撑，发展新型配电系统，定量配置惯量补偿措施，成为高比例新能源电力系统发展的必然要求。
1新型配电系统的概念及特性1.1新型配电系统的概念传统配电系统主要通过变电站和线路来满足具有时变特性的负荷需求。
但随着高比例新能源的接入，新能源发电的间歇性、波动性和随机性特征将会对配电网运行的安全造成极大的不确定性，这就需要系统的智能化、弹性发生根本性变化。
同时，由于配电网中需求侧响应技术的快速发展与用户侧储能的规模化配置，配电系统需要协调响应供应侧和用户侧，运行方式将发生巨大变化。
高比例新能源对电力系统的影响分析
高比例新能源对电力系统的影响分析摘要：近年来，随着“碳达峰∙碳中和”战略目标推进以及新型电力系统建设逐步开展，以风电、光伏为代表的新能源持续快速发展。
我国对化石能源的大量使用，对环境和人民生命安全产生较大影响。
随着产业结构调整、新能源建设的蓬勃发展，我国现已成为新能源发展大国，风力发电、光伏发电、风光互补发电的发电量在我国电力能源中所占比例逐年上升。
现如今我国依然以火电等传统能源为主，但在能源结构调整方面，新能源发展将作为我国电力行业的支柱。
在发展同时也要考虑其他能源的问题，实现多种能源并存，结构比例达到一定的均衡性；风能、光能作为新能源发展的主要角色，在发展面前有诸多技术攻坚问题有待解决；新能源是能源科技上的创新，在电力系统中实现安全稳定运行是行业体制的创新，是在能源低碳化、绿色化道路上的必然选择，新能源的发展建设将为中国绿色经济可持续发展提供有力支撑。
关键词：高比例；新能源；电力系统；影响分析引言当前，在国家建设统一大市场的背景下，蓬勃发展的新能源正在加速融入我国电力市场。
随着“双碳”目标的逐步实现，新能源还将迎来更大规模、高质量的发展，加快建立绿色能源生产消费的体制机制、充分发挥市场在资源配置过程中的决定性作用至关重要。
1新能源的优势1.1风电我国幅员辽阔，风能资源的开发利用前景可观。
随着政府支持力度加大，风力装机容量每年都在提升。
风力发电在能源结构中所占的比重逐年上升，根据国家统计局的数据显示，风力发电的装机容量在2022年时达到了36,544万千瓦，较于2018年装机容量18,427万千瓦，2019年的20,915万千瓦，2020年的28,165万千瓦都有明显的增长，虽然目前仍以火电和水电占主导，但是风电的占比每年都在快速的增长。
能源的储备和利用是推动一个国家发展的重要因素，风力发电的装机容量逐年上升，风能的发展对于我国能源优化配比战略有着重要的意义。
1.2光电发展光伏是我国能源战略中的重要一步，我国近年来在光伏发电产业上取得重大突破，截至2022年太阳能发电装机容量达到39,261万千瓦，年增长率为28.1%，总发电量居世界首位，根据预测，至2050年太阳能将成为我国发电的主要能量来源。
高比例可再生能源新型电力系统长期规划综述
高比例可再生能源新型电力系统长期规划综述1、研究背景新型电力系统具有高比例可再生能源与高比例电力电子设备等主要技术特征，即大规模可再生能源发电具有强间歇性、随机性与波动性等特点，且风光发电呈日内以及季节性波动特性，与负荷需求不匹配。
同时，转动惯量的缺乏削弱了电力系统抗故障冲击的能力，大量电力电子设备并网使得系统动态特性复杂化。
因此，如何在多时间尺度上保持发电与负荷功率平衡、如何保持含高比例电力电子设备的电力系统稳定性、如何对清洁能源进行高效消纳与优化配置将成为未来电力系统长期规划的主要挑战。
为此，论文对电力系统长期规划的研究现状进行综述与展望。
2、论文所解决的问题及意义新型电力系统长期规划面临的主要挑战与解决方法如图1所示。
论文首先分析与总结新型电力系统的主要技术特征；在此基础上，总结能源供应安全与能源供应的经济-政策不确定性两方面挑战，其涵盖参数不确定性、政策不确定性、电力系统灵活性、电力系统充裕性、电力系统安全性、多时间尺度功率平衡等环节；然后，从长期不确定性、短期不确定性、安全性评估、可靠性评估4个着眼点开展研究，对不同方法的研究思路、应用场景与优缺点进行了比较分析。
最后，对新型电力系统长期规划模型的构建与应用进行总结与展望。
图1 新型电力系统长期规划面临的主要挑战与解决方法3、论文重点内容论文就以下五个方面进行综述：（1）电力系统长期规划面临的挑战电力系统长期规划指以能源供给与技术发展为基础，采用优化算法优化满足能源需求等约束条件下成本最优的技术选择，其决策变量通常是在给定的时间与空间范围内对发电技术、发电容量与输电容量的选择。
研究框架如图2所示，其可用于电源规划、电网规划、或者电源–电网协同规划，也能评估不同能源政策、潜在技术发展等对能源系统的影响。
图2 新型电力系统长期规划框架电力系统长期规划面临的挑战主要来自两方面：1）能源供应的经济-政策不确定性方面；长期不确定性指由于政府政策、能源价格波动、新兴技术等因素使得模型参数具有高度不确定性。
考虑频率稳定的新能源高渗透率电力系统最小惯量与一次调频容量评估方法
第49卷第23期电力系统保护与控制Vol.49 No.23 2021年12月1日 Power System Protection and Control Dec. 1, 2021 DOI: 10.19783/ki.pspc.210245考虑频率稳定的新能源高渗透率电力系统最小惯量与一次调频容量评估方法李东东1，孙雅茹1，徐 波1，张佳乐2，刘 强1(1.上海电力大学电气工程学院，上海 200090；2.国网上海市电力公司，上海 200090)摘要：随着新能源渗透率逐步提高，系统在大功率扰动下的频率稳定问题日益严峻，限制了系统新能源的消纳能力。
为了合理规划新能源的接入容量，亟需对系统的最小惯量和一次调频容量进行评估。
为此，针对大功率扰动下惯量响应与一次调频响应间的相互作用进行了研究。
首先，以传统单机模型为基础，推导出了计及调频死区的频率响应过程表达式。
然后，以扰动后的最低频率限值为动态频率稳定约束条件，建立了系统最小惯量与一次调频容量评估模型，估算了系统最小功频静态特性系数和最小惯性时间常数，计算并绘制了惯量响应和一次调频响应的功率曲线。
最后，在DIgSILENT PowerFactory仿真软件中搭建了IEEE 10机39节点模型，验证了所提最小惯量与一次调频容量评估方法的准确性和研究价值。
关键词：高渗透率电力系统；惯量响应；一次调频响应；频率稳定Minimum inertia and primary frequency capacity assessment for a new energy highpermeability power system considering frequency stabilityLI Dongdong1, SUN Yaru1, XU Bo1, ZHANG Jiale2, LIU Qiang1(1. College of Electrical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China;2. State Grid Shanghai Electric Power Company, Shanghai 200090, China)Abstract: With the gradual increase of new energy permeability, a system’s frequency stability problem under high power disturbance is increasingly serious. This limits the absorption capacity of the system's new energy. In order to reasonably plan the access capacity of new energy, it is necessary to evaluate the minimum inertia and primary frequency capacity of the system. Therefore, the interaction between inertia response and primary frequency response under high power disturbance is studied. First, based on the traditional stand-alone model, the expression of the frequency response process considering the frequency dead band is derived. Then, taking the minimum frequency limit after disturbance as the dynamic frequency stability constraint, minimum inertia and primary frequency capacity evaluation models are established, and the minimum power/frequency characteristic and inertia time constant of the system are estimated, and the power curves of inertia and primary frequency responses are calculated and plotted. Finally, the IEEE 10-machine 39-bus model is built in the simulation software of the DIgSILENT PowerFactory. The accuracy and research value of the method of minimum inertia and primary frequency capacity evaluation are verified.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 51977128).Key words: high permeability power system; inertia response; primary frequency response; frequency stability0 引言近年来，电力系统逐步从传统火电机组向风、光等新能源发电转型，煤炭污染问题得到了有效的基金项目：国家自然科学基金项目资助(51977128) 治理。
高比例新能源电力系统惯量评估方法研究
高比例新能源电力系统惯量评估方法研究高比例新能源电力系统惯量评估方法研究摘要：随着新能源电力系统的不断发展，其在电力供应中所占比例越来越大。
然而，由于新能源电力系统具有间歇性和波动性等特点，其运行可靠性成为一个重要的问题。
为了提高新能源电力系统的稳定性和可靠性，本文对其惯量进行了评估方法的研究。
1. 引言新能源电力系统是指利用太阳能、风能等可再生能源来进行电力生产和供应的系统。
随着能源资源的匮乏和环境污染问题的日益凸显，新能源电力系统的兴起成为当今重要的发展方向。
然而，由于新能源电力系统的间歇性和波动性，其稳定性和运行可靠性受到了挑战。
因此，在高比例新能源电力系统中评估惯性的方法成为研究的焦点。
2. 高比例新能源电力系统的惯量需求惯量是指电力系统保持稳定的能力。
在传统电力系统中，通过同步发电机提供的机械能来保持电力系统的频率稳定。
然而，在高比例新能源电力系统中，由于可再生能源的间歇性和波动性，传统的惯量调节方式已经不再适用。
因此，研究高比例新能源电力系统的惯量需求是十分必要的。
3. 高比例新能源电力系统惯量评估方法为了评估高比例新能源电力系统的惯量，本文提出了以下几种方法：3.1 物理模型方法物理模型方法是通过建立新能源电力系统的数学模型，仿真系统运行情况，从而评估系统的惯量。
该方法主要考虑了系统的物理特性和动态响应，可以准确地评估系统的惯量。
3.2 数据统计方法数据统计方法通过收集和分析系统运行数据，统计系统的运行特点，评估系统的惯量。
该方法可以对系统进行全面的评估，但对于间歇性和波动性较大的新能源电力系统来说，可能存在一定的不确定性。
3.3 仿真模拟方法仿真模拟方法通过建立新能源电力系统的仿真模拟平台，模拟系统运行情况，评估系统的惯量。
该方法可以快速评估系统的惯量，但在建立仿真模型时需要考虑系统的复杂性和实时性。
4. 结果与讨论通过对比以上三种方法，可以得出以下结论：4.1 物理模型方法可以准确评估系统的惯量，但需要大量的数学建模和仿真工作；4.2 数据统计方法可以对系统进行全面的评估，但存在一定的不确定性；4.3 仿真模拟方法可以快速评估系统的惯量，但需要考虑系统的复杂性和实时性。
高比例可再生能源电力系统的关键科学问题与理论研究框架
高比例可再生能源电力系统的关键科学问题与理论研究框架一、本文概述随着全球气候变化的日益严峻，可再生能源已成为未来能源发展的重要方向。
高比例可再生能源电力系统的构建与运行，是实现能源可持续发展和应对气候变化的关键。
然而，随着可再生能源在电力系统中的比例不断提升，一系列科学问题也随之浮现，如何解决这些问题，成为当前研究的热点和难点。
本文旨在探讨高比例可再生能源电力系统的关键科学问题，并提出相应的理论研究框架，以期为未来的能源发展提供理论支撑和实践指导。
具体而言，本文将首先分析高比例可再生能源电力系统面临的主要挑战，包括电网稳定性、电力供需平衡、能源存储与调度等方面的问题。
在此基础上，本文将深入探讨这些问题背后的科学原理，如可再生能源的出力特性、电力系统的运行规律、能源存储技术的性能分析等。
本文将提出一套系统的理论研究框架，包括研究方法、技术路线、实验设计等，以期为高比例可再生能源电力系统的优化设计和稳定运行提供理论支持和实践指导。
通过本文的研究，我们期望能够为高比例可再生能源电力系统的构建与运行提供更为明确的理论指导和实践建议，推动可再生能源的快速发展和广泛应用，为实现全球能源可持续发展和应对气候变化做出积极贡献。
二、高比例可再生能源电力系统的现状分析随着全球气候变化和环境问题日益严重，可再生能源的开发和利用已成为全球能源转型的主要方向。
在这一背景下，高比例可再生能源电力系统成为了全球能源系统的重要发展趋势。
目前，高比例可再生能源电力系统的建设已在全球范围内取得了一定的成果，但同时也面临着许多挑战和问题。
从全球范围来看，可再生能源的装机容量和发电量在近年来呈现出快速增长的态势。
风能、太阳能等可再生能源的发电成本不断降低，技术成熟度不断提高，使得其在电力系统中的占比逐渐增大。
然而，由于可再生能源的间歇性、波动性和不确定性等特点，其在电力系统中的大规模应用也带来了一系列的技术和经济问题。
高比例可再生能源电力系统的稳定运行面临着巨大的挑战。
“新能源接入”资料汇总
“新能源接入”资料汇总目录一、新能源接入对主动配电网的影响二、构网型储能变换器在新能源接入场景下并网稳定性分析及提升策略三、大规模新能源接入弱同步支撑直流送端电网的运行控制技术综述四、考虑大规模新能源接入的电力系统规划研究及应用五、新能源接入对西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定性影响分析六、新能源接入对主动配电网的影响七、适应新能源接入的多端口能量路由器关键技术研究八、预测新能源接入电网受扰后频率最低点的通用ASF模型九、高比例新能源接入下电力系统惯量相关问题研究综述新能源接入对主动配电网的影响随着科技的进步和可再生能源的发展，新能源的接入已经成为电力系统不可避免的趋势。
尤其是对于主动配电网而言，新能源的接入对其运行和稳定性产生了深远的影响。
本文将探讨新能源接入对主动配电网的影响，以及如何应对这些影响。
一、新能源接入对主动配电网稳定性的影响主动配电网的稳定性是其运行的关键因素。
新能源的接入，如风能、太阳能等，由于其不稳定性，可能会对配电网的稳定性产生影响。
然而，通过适当的控制和管理，这种影响可以得到有效的管理和控制。
例如，可以通过预测新能源的发电量，以及相应的需求侧响应，实现对新能源接入的优化管理。
二、新能源接入对主动配电网经济性的影响新能源的接入为电力系统提供了新的能源供应方式，对于减少化石能源的消耗，提高能源利用效率，降低环境污染等方面都起到了积极的作用。
然而，新能源的接入也带来了新的经济性问题。
例如，新能源发电设备的建设和维护成本，以及相应的储能设备的成本等，都可能影响到电力系统的经济性。
因此，需要对新能源的接入进行全面的经济性评估。
三、新能源接入对主动配电网技术的影响新能源的接入也对主动配电网的技术提出了新的要求。
例如，对于新能源发电的预测技术，以及相应的储能技术等，都需要进行进一步的研发和提升。
此外，对于如何有效地将新能源接入到主动配电网中，也需要探索新的技术和方法。
四、新能源接入对主动配电网政策的影响新能源的接入不仅需要技术的支持，还需要政策的引导和支持。
高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡研究综述
随后，随着计算机技术和仿真技术的发展，数值模拟方法逐渐成为研究宽频 振荡的重要手段。通过利用仿真软件，研究者可以对电力系统进行详细的模拟和 仿真，从而更直观地观察宽频振荡的产生和演变过程。此外，数值模拟方法还可 以用于比较不同控制策略和系统结构对宽频振荡的影响。
最近，研究者们开始实际系统的测试和验证。利用实验平台对理论分析和数 值模拟结果进行验证，可以进一步提高我们对宽频振荡的理解和控制能力。然而， 由于实际系统的实验条件和资源限制，这种方法的运用还比较有限。
结论
通过对高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡进行全面综述，我 们可以得出以下结论：首先，宽频振荡研究在理论建模、数值模拟和实验验证等 方面都取得了一定的成果，但仍存在许多不足之处。例如，数学模型的不精确性、 仿真结果的可靠性和实验验证的困难等都是需要进一步解决的问题。
其次，高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡研究仍有很多空白 和挑战需要进一步探讨。例如，如何提高宽频振荡预测的准确性、如何设计更有 效的控制策略以及如何优化系统结构等问题都是未来研究方向。
高比例新能源和电力电子设备 电力系统的宽频振荡研究综述
01 摘要
03 综述
目录
02 引言 04 结论
摘要
本次演示旨在深入探讨高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡研 究足之处，并 提出了未来研究方向和建议。本研究对于完善电力系统的稳定性和可靠性具有重 要意义。
综述
针对高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡研究，本次演示按照 时间先后、研究热度等顺序，逐一进行介绍和分析。
首先，早期的研究主要集中在数学建模和理论分析方面。这些研究通过建立 电力系统的数学模型，采用线性化方法和频域分析方法，对宽频振荡的频率、幅 值和稳定性等问题进行了深入探讨。虽然这些研究成果为我们提供了宽频振荡的 基本理论框架，但由于实际系统的复杂性，数学模型往往难以完全准确地反映实 际情况。
高比例新能源电力系统的惯量控制技术与惯量需求评估综述
2、基于人工智能的方法：近年来，人工智能技术在电力系统惯量评估中得 到了广泛应用。例如，支持向量机（SVM）、神经网络等算法可以用于预测新能 源的输出功率和系统的惯量。这些方法能够自动学习和优化模型参数，提高预测 精度。然而，需要大量的训练数据和计算资源。
3、基于优化方法：优化方法是一种寻找最优解的数学方法，常用于电力系 统惯量评估。例如，采用遗传算法、粒子群优化（PSO）等算法对电力系统进行 优化调度，以实现惯量的有效评估。这些方法能够考虑系统的多目标和约束条件， 但可能陷入局部最优解。
3、加强输电网络建设
输电网络的建设可以提高电力系统的稳定性和可靠性。通过加强输电网络建 设，可以使得更多的新能源接入电力系统，同时也可以保证系统在出现故障时仍 能正常运行。
三、结论
高比例新能源电力系统频率稳定性的惯量需求是当前研究的热点问题。为了 提高电力系统的稳定性，需要采取多种措施来增加系统的惯量。未来，随着新能ห้องสมุดไป่ตู้源技术的不断发展，电力系统的稳定性将得到进一步提升。
二、高比例新能源电力系统惯量 评估的难点
1、新能源的随机性和波动性：新能源的输出功率受自然条件的影响较大， 难以准确预测和控制。这使得电力系统的惯量评估变得更加复杂和困难。
2、电力系统的复杂性：电力系统是一个复杂的系统，包括发电机、变压器、 输电线路、负荷等众多组成部分。各组成部分之间的相互作用使得系统的惯量评 估变得更为复杂。
高比例新能源电力系统的惯量控制 技术与惯量需求评估综述
基本内容
随着全球能源结构的转变，高比例新能源电力系统已成为未来电力行业的重 要发展方向。然而，新能源发电设施的间歇性和不稳定性给电力系统的运行带来 了巨大挑战。本次演示将综述高比例新能源电力系统的惯量控制技术与惯量需求 评估，为解决新能源发电设施的稳定运行问题提供参考。
浅析高比例新能源电力系统主要特性及关键技术
浅析高比例新能源电力系统主要特性及关键技术摘要:在全球碳排放形势日益严峻的背景下，构建以新能源为主体的新型电力系统，是电力行业实现双碳目标的重要途径。
随着新型电力系统建设的推进，其趋于“三高双峰”的运行特征给电网调节调度、灵活运行带来前所未有的挑战。
高比例新能源电力系统需在智能电网框架思想的影响下向数字化、智能化发展，打造以坚强智能电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，大力发展集中式与分布式电力结构，最终实现电力系统“脱碳”。
基于此，本文针对高比例新能源电力系统主要特性及关键技术展开探索。
关键词:高比例可再生能源；新型电力系统；关键技术风电、光伏等随机性、波动性电源大量替代火电等确定性可控电源，新能源为主的电源结构、高比例电力电子设备的大面积应用将给电力系统的运行特性、安全控制和生产模式带来根本性转变。
在确保能源电力安全前提下，改善和优化传统电力系统运营模式，通过绿色能源助推经济社会发展，成为可持续发展的必经之路。
1高比例新能源电力系统的主要特性1.1低碳清洁在我国“3060双碳”政策背景下，电力系统将逐渐由可控连续出力的煤电装机占主导转向强不确定性及弱可控出力的新能源发电装机为主导，最终实现以风电、光伏等新能源发电为主，化石能源为辅的电源端结构。
由于风光资源与地区气候环境相关，新能源出力具有随机性、波动性、间歇性的特点，且具有较为显著时空相关性，大规模分布式能源的接入也让电源趋于分散化，高比例新能源电力系统通过构建新能源供给消纳体系、优化各类生产及传输技术，保障新能源“发得出”、“送得走”，提高能源的利用率，助力能源绿色低碳转型。
1.2安全坚韧高比例新能源电力系统适应各类新技术、新设备以及多元负荷大规模接入，改变了传统电力系统“电从远处来”的既有局面，逐步实现“电从身边来”的分层分群体系结构，这种结构使得电网发生扰动时能做出自愈的响应，在紧急状态下可以实现电网自动分区分片、孤岛运行，最终在调度员指挥下快速恢复全系统的正常运行。
高比例新能源对电力系统的影响分析
高比例新能源对电力系统的影响分析摘要：随着电网规模的互联化、电力负荷的多样化，电网运行安全稳定问题日益突出，风光等新能源大规模接入进一步加剧了电网运行安全的强不确定性，对电网的安全、稳定、可靠运行带来巨大考验。
因此，如何准确、高效地评估新能源高渗透率的电力系统安全性，综合提高系统促建、促改、促防能力是具有重要意义。
本文对高比例新能源对电力系统的影响进行分析，以供参考。
关键词：高比例；新能源；电力系统；影响分析引言配电网作为大电网与用户连接的“最后一公里”，其故障对社会生产生活将造成直接影响。
近年来，飓风、地震、洪涝、海啸和冰灾等极端自然灾害的发生率急剧增长，对配电网造成较大的冲击。
为缩小因自然灾害造成的停电范围，降低停电损失，亟须提高配电网应对极端自然灾害的能力，建设具备强抵御力、强恢复力的韧性配电网。
另外，随着新型电力系统建设的进行，新能源装机容量占比不断提升。
在该背景下，通过控制新能源主体的运行状态，提升系统韧性已是当前所面对的一大挑战。
一方面，分布式电源与应急人员、应急电源车、应急物资等社会性资源，对提升配电系统韧性具有积极作用；另一方面，新能源的高比例接入和多种资源的复杂耦合关系增大了发生扰动或极端事件后的系统应急调度难度。
1高比例新能源对传统电力系统的挑战1.1高比例新能源系统暂态稳定水平不断恶化风电、光伏等新能源机组涉网性能标准偏低，其频率、电压耐受能力与常规火电机组相比较差，事故期间容易因电压或频率异常而大规模脱网，引发连锁故障。
该问题随着新能源的大规模集中投产将日益突出。
新能源机组对系统高频和过电压的耐受能力较差，当系统发生扰动，频率、电压发生变化时，新能源机组容易大规模脱网，引发严重的连锁性故障。
目前风电机组过电压保护通常设置为1.1pu，与常规火电机组1.3倍额定电压的耐受能力相比有较大差距。
特高压直流跨区输电系统运行可能发生换相失败或闭锁故障，故障期间未及时退出的滤波器会向电网注入大量无功，造成送端换流站近区暂态电压升高，接入送端的风电可能存在过电压风险。
新能源接入对电力系统频率稳定性的影响及对策研究
新能源接入对电力系统频率稳定性的影响及对策研究研究题目：新能源接入对电力系统频率稳定性的影响及对策研究摘要：随着清洁能源的发展和推广，新能源接入电力系统的比例日益增加。
然而，新能源的不稳定性和间歇性给电力系统的频率稳定性带来了挑战。
本研究旨在探讨新能源接入对电力系统频率稳定性的影响，并提出相应的对策。
研究采用实证方法，通过大量的数据收集和分析，研究新能源接入对电力系统频率稳定性的具体影响以及可能存在的挑战。
数据分析结果表明新能源接入导致电力系统频率波动的幅度增加，并且频繁的频率偏差事件会增加。
针对这些问题，本研究从电力系统运行和控制策略两个方面提出了对策，通过调整电力系统运行参数和制定新能源的运行限制条件，可以有效地提升电力系统的频率稳定性。
关键词：新能源接入；电力系统；频率稳定性1. 引言电力系统的频率稳定性是保证电力系统运行安全稳定的重要指标。
随着清洁能源逐渐取代传统能源，新能源接入电力系统的比例日益增加，但新能源的不稳定性和间歇性给电力系统的频率稳定性带来了挑战。
因此，研究新能源接入对电力系统频率稳定性的影响，并寻找相应的对策，具有重要的理论和实际意义。
2. 研究方法本研究采用实证方法，通过大量的数据收集和分析，研究新能源接入对电力系统频率稳定性的具体影响以及可能存在的挑战。
首先，收集电力系统运行数据，包括新能源的接入比例、频率数据等。
然后，通过统计分析和模型建立，探讨新能源接入对电力系统频率稳定性的影响机理。
最后，针对问题提出相应的对策。
3. 数据分析和结果呈现通过数据分析，我们发现新能源接入导致电力系统频率波动的幅度增加，并且频繁的频率偏差事件会增加。
这是由于新能源的不稳定性和间歇性导致的。
此外，我们还发现新能源的接入比例对电力系统频率稳定性的影响程度与其类型有关，风能和太阳能相对于其他类型的新能源具有更大的影响。
4. 结论与讨论本研究通过实证方法研究了新能源接入对电力系统频率稳定性的影响，并提出了相应的对策。
高比例可再生能源并网的电力系统灵活性评价与平衡机理
高比例可再生能源并网的电力系统灵活性评价与平衡机理一、概述随着全球能源结构的转型和环境保护的迫切需求，可再生能源已成为能源发展的重要方向。
太阳能、风能等清洁能源的大规模并网成为电力系统的重要特征。
可再生能源的随机性、间歇性和不可预测性给电力系统的稳定运行带来了新的挑战。
对高比例可再生能源并网的电力系统进行灵活性评价与平衡机理的研究，对于保障电力系统的安全、稳定和经济运行具有重要意义。
本文旨在探讨高比例可再生能源并网对电力系统灵活性的影响，分析可再生能源并网后电力系统的平衡机理，以及评估现有电力系统在应对可再生能源接入时的灵活性水平。
我们将对可再生能源并网的现状进行概述，包括可再生能源的发展趋势、并网技术和运行状况等。
我们将分析可再生能源并网对电力系统灵活性的影响，包括电源侧、电网侧和用户侧等多个方面。
接着，我们将探讨电力系统在高比例可再生能源接入时的平衡机理，包括电力平衡、能量平衡和经济平衡等方面。
我们将对现有的电力系统灵活性评价方法进行综述，提出适用于高比例可再生能源并网的电力系统灵活性评价体系，并对未来的研究方向进行展望。
通过本文的研究，我们期望能够为电力系统规划、调度和运行提供理论支撑和实践指导，推动可再生能源在电力系统中的高效利用和可持续发展。
1. 简述可再生能源在全球能源结构中的地位和重要性。
随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提升，可再生能源在全球能源结构中的地位和重要性日益凸显。
可再生能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，具有清洁、低碳、可再生的特点，对于减少温室气体排放、缓解气候变化具有重要意义。
根据国际能源署（IEA）的数据，可再生能源在全球能源消费总量中的比重逐年上升，已成为全球能源供应的重要组成部分。
可再生能源的开发利用有助于降低对化石能源的依赖，提高能源供应的多样性和安全性。
化石能源的过度依赖不仅加剧了能源供应的不稳定性，还可能导致能源价格的剧烈波动。
而可再生能源的广泛分布和丰富储量使其成为保障能源安全的重要选择。
含高比例新能源的电力系统频率稳定研究综述
含高比例新能源的电力系统频率稳定研究综述
李国庆;刘先超;辛业春;姜涛;闫克非;王拓
【期刊名称】《高电压技术》
【年(卷),期】2024(50)3
【摘要】作为“双碳”战略目标的关键载体,含高比例新能源的电力系统具有惯量水平低、调频能力差、抗扰性能弱等特征,对频率稳定带来了全新挑战,迫切需要深入认识能源转型背景下的频率稳定形态。
该文按照“建模分析—稳定评估—调频控制”的路线,归纳近年来国内外关于频率稳定的研究及其应用进展。
首先,梳理现有频率稳定定义的特点,将其引申为考虑暂态频率安全的广义频率稳定概念,分析含高比例新能源电力系统的频率响应过程;按照系统全局频率和网络节点频率两个视角分析现有特性建模与分析方法,分别总结频率稳定性、频率安全性的评估方法与评估指标,初步建立考虑频率时空分布特性的节点频率安全性指标;列举并归类源网荷储多主体参与系统调频的控制策略,分析相关频率调控措施的特点;最后,结合现有研究进展,对含高比例新能源的电力系统在频率响应特性建模、频率稳定机理评估以及频率稳定协调控制方面的未来发展方向和研究趋势进行展望。
【总页数】17页(P1165-1181)
【作者】李国庆;刘先超;辛业春;姜涛;闫克非;王拓
【作者单位】现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
【相关文献】
1.高比例新能源电力系统研究综述
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3.高比例新能源电力系统有功功率与频率控制研究综述及展望
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5.高比例新能源接入下电力系统降损研究综述
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高比例新能源接入下电力系统惯量相关问题研究综述
摘要：全球化石能源危机与环境污染的双重压力促使各国电力系统向清洁化转型，推动了以风光为代表的可再生能源发电技术的快速发展。
我国计划2050年
可再生能源装机占比达到60%左右，高比例可再生能源成为电力系统发展的主要
场景。
以风电与光伏为代表的可再生能源出力具有不确定性和波动性的特征，大
量接入给系统灵活运行带来新问题。
本文对高比例新能源接入下电力系统惯量相
关问题研究进行分析，以供参考。
关键词：高比例新能源；惯量；问题研究
引言
惯性是物体的固有属性，表现为对运动状态改变的抵抗作用，电力系统惯性
表现为对外来扰动引发频率变化的抵抗作用，减缓系统频率跌落速度，是系统频
率稳定的重要保障。
1含光热发电的高比例新能源跨区输电系统
CSP电站主要由集热环节、储热环节和发电环节3个子系统组成。
配备有储
热系统的CSP电站具有一定的可调容量，电站白天将剩余热能存储起来，分担常
规机组向下调峰任务的同时给光伏让出更大的发电空间；在光资源缺乏时段或其
他发电时段释放储存的热能，并通过合理调度优化其能量在各时间段上的分配改
善新能源出力的“反调峰”特性，一定程度上起到“削峰填谷”的作用。
CSP电站还
具备与燃气机组相当的爬坡能力与调节范围，最快调节速率可达到每分钟20%的
装机容量，最低负载率可低至10%装机容量，远优于普通火电机组。
因此，通过
对CSP出力的快速调节可以改善因系统爬坡能力不足造成的弃风弃光，从而促进
波动性新能源的消纳。
此外，通过发挥直流联络线的灵活调控能力，协调送端系
统的新能源送出与受端系统的调峰需求，可进一步促进新能源的跨区消纳，提升CSP运行的灵活性和经济性。
2高比例新能源
高比例新能源发电是未来电力系统发展的必然趋势，已经成为世界各国的中
远期愿景，欧洲、美国和中国分别提出2050年实现高比例新能源电力系统蓝图。
但随着新能源发电占比的提高，系统的频率、电压稳定性呈现下降趋势。
由于系
统惯量和调频能力的整体萎缩，且IGBT元件过流能力限制下的低短路电流贡献能力致使系统短路电流下降，因而，扩张、加强电网的措施对于提升稳定性作用并
不明显。
而且，由于电网发展的成熟度高且发展地理空间普遍紧张，所以客观上
也不可能通过电网发展解决面临的稳定问题。
远景发展目标和保持较高稳定水平
的要求成为电力系统亟需解决的主要矛盾。
3系统频率调节
新能源与直流接入使交流同步系统有功频率体系发生重要变化。
值得注意的是，扰动功率自动分配是具有电压源特性的同步机磁场能量的吸收或释放，而惯
量响应和一次调频是机械能量吸收或释放。
从系统能量守恒角度看，惯量响应与
一次调频有本质区别，惯量响应是系统内能量的转移过程，即能量从转子等储能
元件中以惯量支撑功率的形式补充或吸收系统不平衡功率，使系统能量达到新供
需平衡，但是以改变转子转速为代价，即系统频率发生变化，并没有向系统内提
供额外的能量，并且为确保系统频率稳定，其能量转移是短暂且不可持续的；而
一次调频是通过原动机增发或减少功率，向系统内改变供给能量，可弥补扰动造
成的功率不平衡量。
4未来电力系统稳定水平拐点探索
4.1电力系统出现拐点的充分条件
第一条件：在拐点的两侧，稳定水平变化趋势相反。
第二条件：稳定的性质
发生了变化，例如暂态稳定约束转变为动态稳定约束，功角稳定问题转变为电压
稳定问题等。
第三条件：有限的加强电网不能彻底解决稳定问题，而需要采取新
的控制技术等措施。
4.2影响拐点的主要因素
目前，我国电力系统面临的主要稳定风险是频率稳定和电压稳定，主要是大
容量直流集中馈入和新能源的快速发展造成的。
从未来发展来看，我国特高压直
流工程发展放缓，未来建设新的大直流有限。
因此，未来电力系统面临的主要风
险是新能源快速发展造成的稳定风险，即高比例新能源系统下的电力系统稳定风险。
未来电力系统的稳定水平的主要相关因素是新能源占比。
在不采取加强电网
以外技术措施的情况下，我国电力系统稳定水平将逐步下降。
4.3新能源发电接入最大比例及构筑拐点时机
研究的安全稳定临界点对应的是新能源发电的出力比例。
如果要对应拐点分
析的装机比例，则需要根据发电机出力与装机容量的关系进行推导。
在高比例新
能源发电系统中，因为调峰的需求，其开机方式与常规电源为主的系统开机方式
相比，除了调频电厂和备用容量外，还要考虑调峰机组。
5电力系统惯性量化评估
基于频率事件的惯量评估，随着电力系统规模扩大，电力系统动态频率响应
愈加复杂，利用高阶多项式已无法拟合系统实际频率轨迹，致使评估误差较大。
虽然等值惯量评估方法无法适用于大规模电网，但基于频率事件的电力系统等效
惯量评估的为后续研究奠定了基础。
为了避免电力系统动态频率复杂行为对电力
系统惯量评估结果准确性的干扰，将系统等效惯量表述为频率事件发生瞬间源荷
功率偏差与电网频率变化率之比。
在频率事件下，源荷功率偏差可通过预期方案
设定，结合PMU量测瞬时频率变化率即可评估电力系统等值惯量。
基于此方法，电网利用并网发电机突然脱网引起的频率偏移评估电网等效惯量。
基于频率事件
惯量评估方法在同步电网中被广泛应用，但随着电网自动化水平提高，在控制器
作用下预设的源荷功率偏差与实际情况不一致，从而影响评估结果。
6电力系统惯量支撑能力提升
6.1基于电力电子装备的虚拟惯量支撑
电力电子装备是新能源电力系统中源、网、荷、储与交流电网间的关键接口，在系统中大量渗透。
常规控制下，电力电子装备作为用于实现电能变换的功率传
输环节，对电网惯量支撑较弱，甚至为零。
随着友好并网要求的提出，基于电力
电子装备并网的源、荷、储需具备惯量支撑能力。
借助于电力电子装备的柔性调
控技术，源、网、荷、储对电网的惯量支撑可通过附加虚拟惯性控制得以实现。
6.2基于旋转并网装备的转动惯量支撑
同步旋转并网装备与电网直接耦合，当系统出现功率扰动时，旋转装备释放
出转子存储动能用于抵抗系统频率偏移，并向电网提供转动惯量支撑。
传统火电
机组作为电力系统中关键旋转装备之一，一方面可作为发电机向负荷供电，另一
方面可向电网提供较强的转动惯量支撑。
7基于惯量的新能源电网优化运行
虚拟惯量优化分配，电力系统机电动态行为与系统惯量、网络结构、电网运
行方式等因素密切相关。
揭示了电力系统机电振荡与系统惯量分布的相关性，具
体表现为：同一节点频率在不同惯量分布下的振荡幅值、周期及阻尼的差异。
从
电力系统稳定运行角度而言，振幅大、周期短、阻尼弱的机电振荡存在潜在威胁。
一方面，振幅大、周期短的机电振荡易触发保护装置动作；另一方面，弱阻尼易
引起振荡失稳。
结束语
根据能源发展规划数据，对未来系统广义惯量水平进行了推演，随着风电、
光伏装机比例增加，系统惯性常数急剧减小，但系统规模不断扩大，常规机组装
机缓慢增加，动能水平仍呈增长趋势，相同扰动下频率变化率将会减小。
但应考
虑高比例新能源间歇性导致的直流送端或受端低惯量问题，惯量管理及提升技术
应及早储备。
参考文献
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