12月11日，在宁夏宁东“沙戈荒”基地，宁夏电科院电力系统技术研究所所长李旭涛和同事们完成了国内首个直流近区“沙戈荒”新能源及多类构网型设备汇集站宽频振荡风险评估分析，这意味着由国网宁夏电力自主研发的“新型电力系统宽频振荡风险评估技术”已取得阶段性成果。这项技术将有效解决电网宽频振荡风险评估及预防控制问题，为保障宁夏电网在新型电力系统加速建设背景下的安全稳定运行奠定了技术基础。
“新型电力系统宽频振荡风险评估技术”是国网宁夏电力深化科技体制机制变革后聚焦主责主业的首个自主研发科技课题。课题取得阶段性成果，充分体现了该公司发挥科技自立自强工作价值、进一步激发员工科技创新活力的成效。
新型电力系统宽频振荡防御是世界性难题。电力电子设备之间及其与电网之间相互作用，会引起宽频振荡。如果振荡能量在电网中大范围传播，容易造成大规模新能源机组脱网、火电切机、柔性直流系统停运等严重事故，还可能在交直流混联特大电网中演变为系统性事件，严重威胁电力系统安全稳定运行。
2012年，宁夏成为我国首个新能源综合示范区。目前，宁夏新能源装机占比已超过54%，宁夏的电力系统属于典型高比例新能源电力系统。因此，国网宁夏电力聚焦解决宽频振荡关键技术难题，着手立项“宁夏高比例新能源电网低频及次/超同步振荡风险评估与应对策略研究”自主研究课题，旨在通过该课题的研究解决电网宽频振荡风险评估及预防控制问题，保障宁夏电网安全稳定运行。
为更好推进宽频振荡研究工作，国网宁夏电力积极统筹创新资源，培育自有科研力量，加快推进科技创新自主研发体系建设，打破各部门及单位之间的壁垒，从科技部、调控中心、电科院等各单位选拔人员，组建了一支理论扎实、本领过硬的技术攻关团队。
“通过对新能源发电动态特性建模方法的不断探索，我们明确了建立‘宽频振荡三道防线’来破解宽频振荡这一难题。”李旭涛介绍。
第一道防线
在电网近期/远期规划阶段，对目标系统开展宽频振荡风险评估，选择合理的控制器类型和参数。同时，以宽频振荡稳定为目标，寻找安全运行边界，并据其结果对电网运行方式进行监控与调整，保障系统正常运行。
第二道防线
在宽频振荡发生后，分布于机侧或/和网侧的宽频振荡稳定控制装置动作，采取主动提高系统阻尼的措施，保障电网稳定运行。
第三道防线
在宽频振荡发散、失稳或大幅度持续振荡时，采取紧急保护措施，防止宽频振荡大规模扩散，避免大量机组脱网及设备损坏。
其中，建立宽频振荡第一道防线，是综合治理及预防振荡问题的基础。为此，技术攻关团队依托国家电网公司、自治区重点实验室及自有科研力量，克服新能源实测、建模完成度不高及新能源参数管理不完善等困难，聚焦高比例新能源电网宽频振荡存在机理认知难和预防控制难两大难题，开展宁夏高比例新能源电网低频、次/超同步振荡产生机理和振荡模式、高比例新能源电网宽频振荡抑制参数优化技术自主研究，制订了能够在短周期内完成宁夏电网宽频振荡风险评估及应对的技术路线。
谈及“第一道防线”取得的成效，团队成员周雷说：“目前我们已经完成风电、光伏、储能等跟网型设备及构网型储能、静止同步调相机等构网型设备的宽频阻抗特性扫描分析，基于阻抗特性评估了各类设备发生宽频振荡的风险。”
下一步，国网宁夏电力将进一步集聚科研资源，提升自主创新能力、前沿技术瞭望能力、重大技术攻关能力。推动科研机构和科研人才保持初心，聚焦宁夏电网发展需要，切实发挥科研工作应有的价值。同时强化产学研用协同攻关，提高科研成果应用转化水平，继续推动“宽频振荡风险评估”自研课题研究，持续建设省级电网宽频振荡综合防御体系，在宁夏“沙戈荒”大型新能源基地及特高压直流近区试点开展宽频振荡风险评估，深化研究成果实际转化及落地应用，为加快构建新型电力系统贡献科研力量。
来源丨国网宁夏电力 李莹洁 化汝 马鑫
责编丨张越越
执行审核丨郑欣月
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