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光伏发电技术
★ 5.0
水光联合系统超低频振荡阻尼控制方法
Ultra-Low Frequency Oscillation Damping Control Method for Hydro-Photovoltaic Integrated Systems
| 作者 | Sijia Wang · Yin Xu · Xiangyu Wu · Jiaxuan Wang · Gang Chen · Xueyang Zeng |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年9月 |
| 技术分类 | 光伏发电技术 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 超低频率振荡 光伏电站 水电-光伏集成系统 附加阻尼控制 系统稳定性 |
语言:
中文摘要
近年来,在水电占比较高的电力系统中出现了超低频振荡(ULFO)现象,这严重威胁着系统的稳定性。随着光伏发电站在电网中占比的快速增加,利用光伏发电站的调节能力来抑制超低频振荡是可行的。首先,指出了传统菲利普斯 - 赫夫隆模型在分析超低频振荡时的不适应性。其次,建立了水 - 光一体化系统的频率响应模型,并在此模型的基础上提出了一种用于抑制超低频振荡的光伏附加阻尼控制方法。第三,将该频率响应模型扩展到多水电和多光伏系统,并协同设计多个光伏发电站的附加阻尼控制参数。最后,时域仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。
English Abstract
In recent years, ultra-low frequency oscillations (ULFOs) have occurred in power systems with a high proportion of hydropower, which seriously threatens the system stability. With the rapid increase of the proportion of photovoltaic (PV) plants in the power grid, it is feasible to use the regulation ability of PV plants to suppress ULFOs. First, the inadaptability of the traditional Phillips–Heffron model in the analysis of ULFOs is pointed out. Second, a frequency response model of hydro-PV integrated systems is established, and a PV supplementary damping control method for suppressing ULFOs is proposed on the basis of this model. Third, the frequency response model is extended to multihydropower and multi-PV systems, and the supplementary damping control parameters of multiple PV plants are designed collaboratively. Finally, time-domain simulation and experimental results validate the effectiveness of the proposed method.
S
SunView 深度解读
从阳光电源的业务视角来看,该论文所提出的水光互补系统超低频振荡(ULFO)抑制技术具有重要的战略价值。当前我国西南地区正在大力发展水光互补基地,但高比例水电系统固有的超低频振荡问题已成为制约新能源消纳和电网稳定的关键瓶颈。该研究突破了传统Phillips-Heffron模型的局限性,创新性地提出利用光伏电站的快速调节能力来抑制这类振荡,这为阳光电源的光伏逆变器产品开辟了新的技术增值方向。
从产品层面分析,该技术可直接嵌入阳光电源的1500V大型逆变器和集中式逆变器的控制系统中,通过附加阻尼控制器实现对系统频率的主动支撑。这不仅能提升光伏电站的电网友好性,更可将其打造为具备主动稳定功能的"虚拟调频电源",显著增强产品在大型水光互补项目中的竞争力。特别是论文中提出的多光伏电站协同控制策略,与阳光电源在集群控制和智慧能源管理系统方面的技术积累高度契合。
技术成熟度方面,论文已完成时域仿真和实验验证,但从实验室到工程应用仍需突破几个关键环节:一是如何在保证发电效率的前提下预留足够的调节裕度;二是多电站间通信延迟对协同控制的影响;三是与储能系统的联合优化配置。这恰好与阳光电源"光储融合"的业务方向相吻合,可探索将该阻尼控制技术与储能系统的快速功率响应能力结合,形成更完善的电网稳定解决方案。
建议阳光电源将此技术纳入下一代智能逆变器的研发路线图,并在四川、云南等水光互补示范项目中开展先导应用,抢占技术制高点。