“慣量模擬設備開關閉合，通信和交流并網信號正常。”10月28日，隨著閉合開關指令下達，國內首套100千瓦光伏發電可變慣量裝置在河北電力科技園一次并網成功，標志著由國網河北電科院聯合天津大學共同研制的新型光伏發電可變慣量控制裝置進入應用階段。

　　近年來，河北省光伏、風力發電等新能源發展加速，河北電力最新調度數據顯示，截至9月底，河北南部電網僅光伏發電裝機容量已達到2700萬千瓦，占比達到總裝機容量的44%。高比例新能源接入電網，隨之帶來的電力系統慣量和抗擾動水平不斷下降等問題與日俱增，為電網安全穩定運行帶來風險。

　　針對該問題，國網河北電科院在電力電子化設備并網系統慣量支撐和模擬控制技術上尋找到了新方向。自2022年以來，該院科研團隊聯合天津大學等高校，從基礎理論研究以及工程應用角度出發，對含高比例新能源特性的電網開展了大量含擾動下的頻率穩定仿真分析，通過搭建仿真模型和算例優化，首創了可變慣量時間常數的模擬算法，并配套研發國內首套光伏發電可變慣量模擬裝置。

　　該裝置采用一對串聯的超級電容模組作為能量來源，能夠通過實時追蹤電網頻率變化率和偏移量改變慣性時間常數，具備了可變慣量調節的控制特性。經第三方機構測試，該裝置可模擬的慣性時間常數變化范圍在3~12秒，慣量響應時間在0.3秒以內，關鍵參數達到國際領先水平。研發人員利用河北省能源互聯網仿真建模與控制重點實驗室大量的半實物仿真驗證和優化選型設計，最終完成了適用光伏電站的可變慣量裝置的樣機研制和示范應用。

　　據介紹，相較于傳統的固定參數虛擬慣量模擬技術，此次研發的可變慣量模擬裝置能夠更加有效的平抑系統頻率波動，大大縮短電網故障后頻率恢復時間，為含高比例新能源電力系統慣量提升和頻率穩定提供新的技術方案。（梁紀峰 李曉軍 齊錦濤 劉廉君）

作者： 來源：科技日報 責任編輯：jianping