大电网新能源系统的数学建模和功率控制策略

刘青，王金星

(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)

大电网新能源系统的数学建模和功率控制策略

刘青，王金星

(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)

随着社会的发展进步，大规模风能、太阳能等新能源发电，能源供需广域平衡，大容量高效变流器等新技术的相继涌现，对含新能源系统的灵活交流输电技术(FACTS)提出了新的要求。为了解决新能源发电的波动性和间歇性，应对负荷的功率变化，优化电能的传输和分配，提出大电网新能源系统的概念。通过推导大电网新能源系统的数学模型和设计出相应的精确可靠的控制策略，得出新能源电力能够直接并入大电网新能源系统，由储能装置广域平衡波动电源和负荷的结论。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果表明，大电网新能源系统的结构设计能够保证风能、太阳能等新能源发电功率得到最大限度的并网利用，所设计数学模型和控制策略正确可靠，储能系统能够实现与大电网功率的动态跟踪交互。

大电网新能源系统;数学模型;控制策略;UPFC;功率平衡

0 引言

近年来，风能、太阳能等新能源发电在国内外的规模快速扩大，发电容量迅速提高，世界能源供给将是石油、天然气、煤炭和新能源“四分天下”［1］，同时因新能源自身的间歇性和波动性，以及局部电网对新能源的接纳能力有限，导致国内外“弃风弃光”的现象经常发生［2］。为解决新能源电力的大规模接入和源、网、荷的广域平衡问题，提出了大电网新能源系统的概念。……