吳婧妤，吳 爽，王丙文，黃素娟，葉鵬飛

（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院 江蘇 南京 211106）

層次化結(jié)構(gòu)的新能源網(wǎng)源儲(chǔ)運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù)研究

吳婧妤，吳 爽，王丙文，黃素娟，葉鵬飛

（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院 江蘇 南京 211106）

針對(duì)現(xiàn)有新能源電站穩(wěn)定運(yùn)行控制難、配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制靈活性較差以及發(fā)電利用效率低等問題，提出了新能源電站保護(hù)控制層、配電網(wǎng)調(diào)度控制層和新能源電站并網(wǎng)接入層的層次化結(jié)構(gòu)研究模式和整體解決方案。在上述三層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，深入研究基于功率頻譜在線分析的新能源分布式電源功率波動(dòng)平抑、基于給定調(diào)度關(guān)口功率的分布式電源最優(yōu)控制等各類關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在保證配網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和新能源電站最佳角度同期并網(wǎng)的前提下，提高新能源電站供電可靠性以及新能源接入以后電能質(zhì)量。

新能源；分層分級(jí)；協(xié)調(diào)控制；并網(wǎng)接入

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速增長，對(duì)電力的需求也與日俱增，而我國以火力發(fā)電為主，在環(huán)境問題上需耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力，新能源的大力推廣是推進(jìn)能源生產(chǎn)和利用方式變革，提高能源利用效率，促進(jìn)節(jié)能減排的必然要求。天然氣、太陽能、生物質(zhì)能、氫能、風(fēng)能、水能、微型燃?xì)廨啓C(jī)等，這些新能源發(fā)電以其靈活、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，正在逐漸贏得廣大市場(chǎng)。但與此同時(shí)，在新能源大規(guī)模的應(yīng)用中，也產(chǎn)生了一些負(fù)面影響。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，新能源發(fā)電系統(tǒng)屬于不可控發(fā)電單元，需要通過合理方式來控制，以最大限度的減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。同時(shí)，大量的新能源發(fā)電電源也給電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度、保護(hù)、電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來一些新的問題[1]。

針對(duì)現(xiàn)有新能源電站穩(wěn)定運(yùn)行控制難、新能源發(fā)電接入后配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制靈活性較差以及新能源發(fā)電利用效率低等問題，研究新能源電站不同層面的穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)特性，尋求新能源電站建設(shè)中的運(yùn)行控制、配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制以及并網(wǎng)接入等方面的解決方案。在新能源電站保護(hù)控制層面，提出新能源功率波動(dòng)平抑控制技術(shù)以及儲(chǔ)能相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)；在配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制層面，提出基于給定調(diào)度關(guān)口功率的分布式電源最優(yōu)控制技術(shù)和分層分級(jí)分布式電源聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)和等一系列技術(shù)，提高新能源發(fā)電調(diào)度控制的實(shí)時(shí)性和經(jīng)濟(jì)性；在新能源電站并網(wǎng)接入層面，提出了基于goose通信的多儲(chǔ)能逆變器并聯(lián)技術(shù)、基于高精度量測(cè)技術(shù)的三相平衡同期并網(wǎng)技術(shù)，確保新能源發(fā)電的安全可靠運(yùn)行，在保證配網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，使新能源發(fā)電的整體出力最大。

1 層次化結(jié)構(gòu)的新能源網(wǎng)源儲(chǔ)運(yùn)行控制體系結(jié)構(gòu)

新能源的大力推廣是推進(jìn)能源變革，促進(jìn)節(jié)能減排的必然要求，然而新能源的波動(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性，帶來了適應(yīng)新能源特征的保護(hù)、安全穩(wěn)定控制、平滑接入、優(yōu)化調(diào)控管理及研究?jī)?chǔ)能在新能源領(lǐng)域應(yīng)用等一系列新課題[2]。從新能源站運(yùn)行控制及儲(chǔ)能、新能源接入控制、新能源調(diào)度控制3個(gè)層次，深入研究新能源電站接入配電網(wǎng)后的各類關(guān)鍵技術(shù)。層次化結(jié)構(gòu)的新能源網(wǎng)源儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 層次化結(jié)構(gòu)的新能源網(wǎng)源儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)

2 層次化結(jié)構(gòu)的新能源網(wǎng)源儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 新能源站運(yùn)行控制及儲(chǔ)能層關(guān)鍵技術(shù)

新能源站運(yùn)行及儲(chǔ)能控制層主要負(fù)責(zé)新能源電站的繼電保護(hù)、測(cè)量控制，在新能源電站主動(dòng)離網(wǎng)和被動(dòng)離網(wǎng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)電站的平滑切換，對(duì)離網(wǎng)后電站的功率、負(fù)荷穩(wěn)定進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，保證電站的穩(wěn)定運(yùn)行。該層主要研究的關(guān)鍵技術(shù)有：新能源功率波動(dòng)平抑控制技術(shù)、儲(chǔ)能相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)。

2.1.1 新能源功率波動(dòng)平抑控制技術(shù)

新能源功率波動(dòng)平抑控制技術(shù)主要用于平滑風(fēng)機(jī)、光伏的功率波動(dòng)，消除其由于功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊[3]。

基于功率頻譜在線分析的新能源功率波動(dòng)平抑技術(shù)，通過在新能源電站穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制裝置中對(duì)新能源功率頻譜進(jìn)行在線分析，根據(jù)頻譜分析結(jié)果以及當(dāng)前儲(chǔ)能單元的出力特性，對(duì)功率波動(dòng)平抑濾波參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，實(shí)現(xiàn)新能源電站中多種分布式電源功率波動(dòng)的最優(yōu)平抑控制，減少新能源配電站系統(tǒng)功率波動(dòng)，提高了新能源站的電能質(zhì)量。

1）根據(jù)當(dāng)前新能源電站運(yùn)行狀態(tài)給定濾波參數(shù)λ初值；

2）計(jì)算當(dāng)前平抑參數(shù)下所需儲(chǔ)能△Pb；

3）根據(jù)當(dāng)前功率波動(dòng)變化量△Pb和變化率△Pbr判斷是否需要對(duì)平抑參數(shù)進(jìn)行修正；

4）根據(jù)儲(chǔ)能裝置當(dāng)前可發(fā)出功率Pb與所需功率△Pb判斷是否滿足給定的平抑精度Pbset要求；

5）根據(jù)步驟3）和步驟4）判斷結(jié)果修正平抑參數(shù)，對(duì)于充放電特性不同的儲(chǔ)能裝置，選擇不同的修正速度；

6）根據(jù)最終修正的平抑參數(shù)輸出平抑控制指令△Pb，更新儲(chǔ)能裝置狀態(tài)。

2.1.2 儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)/離網(wǎng)模式無縫切換

在電網(wǎng)故障時(shí)刻，儲(chǔ)能裝置由并網(wǎng)狀態(tài)切換為離網(wǎng)狀態(tài)，維持新能源電站內(nèi)裝置、設(shè)備的正常運(yùn)行；當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)后，儲(chǔ)能裝置由離網(wǎng)狀態(tài)切換為并網(wǎng)狀態(tài)，接收綜控的各項(xiàng)指令，同時(shí)按照電池管理設(shè)備的要求對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電控制。儲(chǔ)能并網(wǎng)/離網(wǎng)模式切換技術(shù)應(yīng)避免可能出現(xiàn)的電流、電壓過沖，做到無擾切換。

1）并網(wǎng)運(yùn)行模式：

配電網(wǎng)提供新能源電站內(nèi)的電壓及頻率支撐，儲(chǔ)能控制器采用P/Q控制，以使儲(chǔ)能單元處于適宜的荷電狀態(tài)和良好的功率調(diào)節(jié)能力，或根據(jù)系統(tǒng)的需要向配電網(wǎng)吸收或輸出一定的有功/無功功率，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)與配電網(wǎng)公共連接點(diǎn)PCC功率潮流的相對(duì)穩(wěn)定。

2）離網(wǎng)模式：

采用V/f控制方法，建立并維持系統(tǒng)的電壓與頻率，儲(chǔ)能的輸出電壓及相位取自系統(tǒng)的預(yù)設(shè)值，經(jīng)濾波電容電壓環(huán)、濾波電感電流環(huán)雙環(huán)控制后產(chǎn)生儲(chǔ)能控制器的PWM信號(hào)。

3）離網(wǎng)/并網(wǎng)模式無縫切換：

新能源電站離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)接收到并網(wǎng)調(diào)度指令，電站將切換至并網(wǎng)運(yùn)行模式，快速準(zhǔn)確的電網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)以及電壓同步控制可以減少并網(wǎng)沖擊，實(shí)現(xiàn)模式的平穩(wěn)切換。新能源電站并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)計(jì)劃檢修或配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，電站將切換至離網(wǎng)運(yùn)行模式，儲(chǔ)能的快速控制可以縮短系統(tǒng)電壓及頻率的過渡時(shí)間，實(shí)現(xiàn)模式的靈活切換。新能源電站運(yùn)行模式切換時(shí)，儲(chǔ)能控制策略相應(yīng)改變，其建立的V/f與PQ控制環(huán)節(jié)如圖2所示。當(dāng)采用PQ控制時(shí)，儲(chǔ)能控制器采用三環(huán)控制方式，利用功率控制環(huán)，并網(wǎng)電感電流，產(chǎn)生濾波電容電壓環(huán)的d-q軸分量參考值Vdref、Vqref，并引入電壓前饋提高控制系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力。當(dāng)采用V/f控制時(shí)，Vdref、Vqref值由儲(chǔ)能控制器直接給定。Vdref、Vqref經(jīng)濾波電容電壓環(huán)、濾波電感電流環(huán)產(chǎn)生儲(chǔ)能控制器的PWM信號(hào)。

圖2 儲(chǔ)能控制器運(yùn)行模式控制圖

在微網(wǎng)從并網(wǎng)運(yùn)行切換至離網(wǎng)運(yùn)行模式過程中，儲(chǔ)能控制器及時(shí)從三環(huán)控制方式切換至雙環(huán)工作方式。由于濾波電容電壓環(huán)和濾波電感電流環(huán)在兩種工作模式中保持不變，因而能夠確保系統(tǒng)在模式轉(zhuǎn)換過程中的平滑和快速。

2.2 配網(wǎng)調(diào)度控制層關(guān)鍵技術(shù)研究

配網(wǎng)調(diào)控層主要研究新能源電源發(fā)電特性，根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)的特點(diǎn)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、通信方式等約束條件，建立新能源電源管理優(yōu)化模式，建設(shè)新能源電源調(diào)控綜合應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、協(xié)調(diào)控制及群控、數(shù)據(jù)挖掘及統(tǒng)計(jì)分析、出力調(diào)節(jié)及控制方式等高級(jí)應(yīng)用功能。通過對(duì)基于給定調(diào)度關(guān)口功率的分布式電源最優(yōu)控制技術(shù)和分層分級(jí)新能源電源聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)的研究，對(duì)分布式電源并網(wǎng)進(jìn)行控制和管理，實(shí)現(xiàn)分布式電源與配電網(wǎng)的安全協(xié)調(diào)運(yùn)行。

2.2.1 基于給定調(diào)度關(guān)口功率的電源最優(yōu)控制技術(shù)

新能源電源作為一種清潔能源應(yīng)用越來越受到重視，但是其具有間歇不易控特性，導(dǎo)致電網(wǎng)不能像火力發(fā)電那樣直接通過AGC實(shí)現(xiàn)機(jī)組的出力控制，目前電網(wǎng)企業(yè)對(duì)新能源電源的調(diào)度是給定其關(guān)口功率，讓其自己協(xié)調(diào)控制其內(nèi)部的發(fā)電出力，實(shí)現(xiàn)新能源電源的總出力滿足給定關(guān)口功率范圍[4-6]。

作為新能源電源，其發(fā)電組件數(shù)目比較多，每個(gè)發(fā)電組件的發(fā)電效率和發(fā)電成本可能都存在差異，考慮發(fā)電組件的運(yùn)行狀況以及檢修計(jì)劃，以及輸送到電網(wǎng)的線路損耗，可以形成不同的調(diào)度控制策略[7-8]。因此，需要從眾多的調(diào)度控制策略中尋找到最優(yōu)控制，從而實(shí)現(xiàn)效益最大化。構(gòu)造最優(yōu)控制的目標(biāo)函數(shù)，以單位發(fā)電成本最小為目標(biāo)，輔以發(fā)電組件最少、網(wǎng)絡(luò)損耗最低以及無功補(bǔ)償?shù)容o助裝置的投切數(shù)最少，借助生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)備發(fā)電成本、檢修計(jì)劃等以及氣象系統(tǒng)的氣象預(yù)報(bào)，結(jié)合當(dāng)前發(fā)電組件工況，利用潮流分析和無功優(yōu)化等高級(jí)應(yīng)用校核，得到目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)可行解。具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖3所示。

2.2.2 分層分級(jí)新能源電源聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)

圖3 分布式電源最優(yōu)控制圖

配網(wǎng)中接入光伏等新能源，對(duì)配網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓產(chǎn)生了一定的抬升作用，隨著新能源接入容量的不斷提高，甚至?xí)霈F(xiàn)配網(wǎng)潮流反送，線路末端電壓幅值高于首端電壓幅值的情況出現(xiàn)[6]。為保障配網(wǎng)電能質(zhì)量，維持配網(wǎng)電壓水平在合理的范圍內(nèi)，需要適當(dāng)減少配網(wǎng)中光伏發(fā)電等新能源的出力或者增加額外的無功補(bǔ)償裝置，這勢(shì)必會(huì)限制配網(wǎng)中分布式電源滲透率的進(jìn)一步提高[9-11]。

針對(duì)以上問題，提出了分層分級(jí)分布式電源聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)。把新能源電源需要控制的數(shù)量按照數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分層，建立同層之間和不同層之間控制量的聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)策略。同時(shí)，控制量隸屬于具體的新能源發(fā)電設(shè)備，建立設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)策略。此外，不同種類的設(shè)備存在包含關(guān)系，如風(fēng)電場(chǎng)中集電線路下包含多臺(tái)發(fā)電風(fēng)機(jī)和箱變，倘若控制上層設(shè)備，需要同時(shí)對(duì)該設(shè)備下的其它設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制[12-13]。在控制策略生成過程中，需要優(yōu)化控制流程，簡(jiǎn)化控制過程，達(dá)到協(xié)調(diào)控制。具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖4所示。

圖4 新能源分層分級(jí)協(xié)調(diào)控制流程

考慮到配網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的有功、無功與節(jié)點(diǎn)電壓不解耦的實(shí)際情況，采取有功-無功協(xié)調(diào)控制策略優(yōu)化配網(wǎng)中各個(gè)分布式電源及無功補(bǔ)償裝置的出力。具體的說，即是當(dāng)配網(wǎng)中出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)電壓越限時(shí)（節(jié)點(diǎn)電壓過高或者過低），優(yōu)先利用光伏逆變器剩余容量及無功補(bǔ)償裝置對(duì)電壓越限點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，使得節(jié)點(diǎn)電壓恢復(fù)至合理的運(yùn)行范圍，若此操作不能使得電壓恢復(fù)至合理的范圍，再考慮適當(dāng)減少光伏出力并同時(shí)利用光伏逆變器剩余容量及無功補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償作用，使得配網(wǎng)電壓水平維持在合理的運(yùn)行限制內(nèi)，保障配網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。協(xié)調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和潮流變化，可在毫秒級(jí)內(nèi)輸出控制策略，在1秒內(nèi)完成控制策略命令下發(fā)，保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高電壓合格率和光伏等新能源出力最大化。圖5為新能源電源聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制示意圖。

圖5 新能源電源聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制示意圖

2.3 新能源電站接入層關(guān)鍵技術(shù)研究

分布式新能源接入層包含光伏、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能、柴油發(fā)電等多種形式的分布式電源并網(wǎng)接入裝置以及并網(wǎng)接口控制技術(shù)，其中針對(duì)儲(chǔ)能裝置研制及控制策略研究是接入層的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過對(duì)儲(chǔ)能裝置的同期并網(wǎng)技術(shù)、基于goose通信的多儲(chǔ)能逆變器并聯(lián)技術(shù)的研究，使新能源接入滿足新能源電站主動(dòng)/被動(dòng)離網(wǎng)及平滑切換控制策略的需求，以提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2.3.1 基于三相平衡的同期并網(wǎng)技術(shù)

傳統(tǒng)電網(wǎng)在同期并網(wǎng)時(shí)，若兩側(cè)電網(wǎng)出現(xiàn)壓差，角差等因素不滿足同期條件，一般會(huì)采用直接閉鎖的形式。而在新能源電站的同期并網(wǎng)過程中，往往需要發(fā)電單元進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)來完成并網(wǎng)。對(duì)于系統(tǒng)側(cè)各相電壓參數(shù)以及當(dāng)前調(diào)節(jié)狀態(tài)，并網(wǎng)設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給發(fā)電單元，從而完成同期調(diào)節(jié)。通過網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)傳輸，可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接線方進(jìn)行靈活配置，提高了同期調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)性，同時(shí)也減少了傳統(tǒng)信號(hào)繼電器使用成本和電纜的鋪設(shè)成本[14-15]。

針對(duì)新能源電站電力電子設(shè)備多，諧波污染大，三相負(fù)荷不平衡及新能源電站兩側(cè)互感器不一致、斷路器合閘時(shí)間長，導(dǎo)致并網(wǎng)時(shí)會(huì)對(duì)新能源電站和電網(wǎng)產(chǎn)生很大沖擊的特點(diǎn)[16]，對(duì)現(xiàn)有檢同期并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)幅值補(bǔ)償技術(shù)、自動(dòng)相角補(bǔ)償技術(shù)、導(dǎo)前時(shí)間補(bǔ)償技術(shù)及采用電能質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)、三相電壓不平衡判斷技術(shù)，當(dāng)電能質(zhì)量不合格時(shí)不允許同期并網(wǎng)，三相電壓不平衡時(shí)執(zhí)行三相檢同期流程，三相電壓平衡時(shí)執(zhí)行單相檢同期流程。

基于三相平衡的同期并網(wǎng)技術(shù)流程如圖6所示。

圖6 基于三相平衡的同期并網(wǎng)流程圖

通過以上技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了新能源電站在最佳角度同期平滑并網(wǎng)，使得并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)及新能源電站電力設(shè)備沖擊最小，延長了電力設(shè)備的使用壽命，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，具有良好的應(yīng)用前景。

2.3.2 基于goose通信的多儲(chǔ)能逆變器并聯(lián)技術(shù)

逆變器并聯(lián)運(yùn)行可使逆變器電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造實(shí)現(xiàn)模塊化，擴(kuò)充系統(tǒng)容量或提高系統(tǒng)冗余度。逆變器并聯(lián)系統(tǒng)輸出電壓頻率和相位需要嚴(yán)格同步。由于逆變器之間很小的連接阻抗也會(huì)使并聯(lián)運(yùn)行的逆變電輸出有功功率嚴(yán)重不平衡，嚴(yán)重影響電網(wǎng)頻率穩(wěn)定及網(wǎng)內(nèi)負(fù)載的穩(wěn)定運(yùn)行；若并聯(lián)逆變器輸出電壓所含諧波分量存在較大差異，此時(shí)各并聯(lián)單元之間就會(huì)存在諧波環(huán)流。此外，大量的逆變器并聯(lián)于電網(wǎng)公共端，加上站內(nèi)其他的發(fā)電設(shè)備各自輸出阻抗參數(shù)不同，容易引起復(fù)雜的諧振現(xiàn)象。

基于goose通信的多儲(chǔ)能逆變器并聯(lián)技術(shù)采用與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相似的頻率一次下垂特性曲線（Droop Character）作為逆變器的控制方式，即分別通過P/f下垂控制和Q/V下垂控制來獲取穩(wěn)定的頻率和電壓，這種控制方法由新能源電站綜控系統(tǒng)通過goose通信向儲(chǔ)能裝置發(fā)送有功功率和無功功率指令，無需各機(jī)組間的通信協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了逆變器即聯(lián)即用和對(duì)等控制的目標(biāo)，保證了孤島下電站內(nèi)電力平衡和頻率的統(tǒng)一。圖7為儲(chǔ)能逆變器下垂控制框圖。

圖7 儲(chǔ)能逆變器下垂控制框圖

圖7中功率計(jì)算由傳統(tǒng)的一階濾波改用二階濾波，提高了系統(tǒng)的可控性及其動(dòng)態(tài)性能，此外，通過增加虛擬高頻阻尼抑制諧波環(huán)流，在不影響儲(chǔ)能逆變器靜態(tài)輸出特性條件下，提高逆變器在主要諧波頻率段的輸出阻抗，從而抑制逆變器諧波電流產(chǎn)生，改善非線性和不對(duì)稱負(fù)載引起的電流THD過大的問題。為了有效抑制大量的儲(chǔ)能逆變器并聯(lián)于電網(wǎng)公共端可能引發(fā)的諧振，儲(chǔ)能逆變器采用有源阻尼控制策略。從離散控制的角度分析諧振機(jī)理，即控制器運(yùn)算時(shí)間帶來的滯后影響了系統(tǒng)相頻特性，使其不滿足奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)而失穩(wěn)。

3 結(jié) 論

隨著對(duì)新能源電站接入研究的深入及其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)新能源電能質(zhì)量的關(guān)注也越來越多。通過對(duì)新能源網(wǎng)、源、儲(chǔ)不同層面進(jìn)行深入研究，針對(duì)新能源站運(yùn)行控制、儲(chǔ)能控制、平滑接入、優(yōu)化調(diào)控不同層面的特點(diǎn)提出了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，提出了整體解決方案，立足在不改變現(xiàn)有配電網(wǎng)格局的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模新能源接入的“即插即用”和就地消納、安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)節(jié)能減排，對(duì)我國新能源技術(shù)領(lǐng)域的積極健康發(fā)展具有重要意義。

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Key researches on operation of net-source-reservoir with hierarchical new energy

WU Jing-yu，WU Shuang，WANG Bing-wen，HUANG Su-juan，YE Peng-fei
（NARI Group Corporation.State Grid Electric Power Research Institute，Nanjing 211106，China）

For existing problems of stable operation for new energy power station，weak flexibility for network distribution and coordination and low utilization efficiency of new energy power generation，a hierarchical research model including protection control layer and grid access layer in new energy power station and coordination layer of power distribution network is proposed，which aim at solving the operation mechanism，coordination and grid access problems as a whole.Based on the above three layers structure mode，a series of technology is proposed，which including power fluctuations smoothing in new energy distribution based on the analysis of power spectrum online，optimal control of distributed power supply based on a given scheduling threshold power.On the guarantee of the synchronized gridconnectionand safe of stable operation of distribution network，the power supply reliability and power quality of new energy power station are improved.

new energy sources；hierarchical；coordination control；grid access

TN87

A

1674－6236（2017）10-0091-06

2016-04-14稿件編號(hào)：201604143

國網(wǎng)科技項(xiàng)目（DN150013）

吳婧妤（1985—），女，江蘇南京人，碩士，工程師。研究方向：新能源與微電網(wǎng)。