新能源并网测试技术及工程应用_丛雨,刘永江,曹斌_9787519879082

随着新型电力系统的构建，高比例新能源并网发电给电力系统的安全稳定运行带来了新的挑战。本书介绍了国内外新能源发展情况，分析了大规模新能源并网后对电网带来的影响，提出了并网测试是保障新能源电力系统安全稳定运行的重要手段；本书针对新能源接入电网的电能质量、功率控制能力、故障穿越性能、电网适应性及一次调频等关键性能指标，从并网影响分析、测试标准要求、技术方法原理、测试评估流程及测试案例分析等方面做了详尽阐述。同时，本书总结了作者在数模混合领域开展新能源并网仿真测试中的应用经验，结合创新研究案例进行了研究分析。全书深入浅出地介绍了新能源并网测试技术，内容具有较强的实用性和前瞻性，对新能源并网特性研究、测试评估、仿真计算、事故分析提供了有价值的参考。

大力发展以风力发电和光伏发电为代表的新能源是实现碳达峰、碳中和目标和能源绿色低碳发展的重要途径。随着新型电力系统的加快建设，新能源装机容量和发电占比不断提高，电力系统迎来了更为严峻的挑战。新能源大规模高比例的集中接入和送出，使电力系统呈现双高特性，即新能源占比高和电力电子设备占比高的特性，电力系统惯量大幅降低，现有的电网控制模式可能失效，给以同步机为主的传统电力系统安全稳定运行带来新的挑战。新能源的强波动性、随机性和间歇性，以及其发电设备的弱支撑性，增加了电力系统频率、电压稳定控制的难度，同时也让电网的故障形态更加复杂。在此背景下，电力系统对新能源并网发电技术不断提出新的要求，以提升新能源电源对电力系统的主动支撑能力，适应新型电力系统的发展需求。新能源并网性能测试评估技术在新能源关键并网设备开发、新能源接入电力系统并网性能验证等过程中发挥了重要作用。随着新能源发电并网技术的不断发展，并网性能测试工作将不断针对新的性能需求和应用场景，优化原有测试方法，加强新方法研究。本书对现有新能源发电并网技术要求和测试方法进行了总结，并依托工程实例进行了深入分析，为新能源并网的性能检验提供了技术指导和工作思路方法。本书根据作者团队十余年新能源发电并网性能测试实际工作经验，在新能源并网技术标准要求基础上，通过大量现场测试和仿真测试实例的总结分析，全面、系统地介绍了新能源并网性能技术领域的新技术和新方法，各章节内容如下：第一章简要介绍了世界以及中国在风力发电和光伏发电的发展概况，分析了大规模新能源接入电网面临的挑战和问题，概述了新能源并网性能及测试技术。第二章详细介绍了典型风电场和光伏电站发电设备、无功补偿装置、场站级功率控制系统等影响并网性能的主要设备。第三～七章按照电能质量、功率控制能力、故障穿越、电网适应性和一次调频并网性能划分进行编写，深入分析了并网性能指标对电力系统运行的影响，提出了最新的并网性能技术要求，结合实际测试工作经验总结了详细测试方法和步骤，并依托工程实例进行了测试数据分析和指标评估。第八章从新能源单机控制器、新能源场站级控制系统、新能源并网保护设备不同用途场景，详细阐述了仿真测试平台构建的原理及仿真测试方法，并对实际工程应用案例进行了深入分析。在本书编写过程中，参考了大量新能源发展数据、新能源发电并网技术标准、新能源并网技术研究等相关文献资料，整合了编著者从事150余项新能源并网测试项目的工作成果和经验，同时融入了近年来编著者在数模混合仿真平台开发和应用中形成的科研成果。本书由内蒙古电力科学研究院丛雨，内蒙古电力（集团）有限责任公司刘永江，内蒙古电力科学研究院曹斌、郭凯、原帅、王立强编著。刘永江为统筹全书各章节内容做了大量工作；丛雨编写了第三、四、七、八章；曹斌编写了第一章；郭凯编写了第二章；原帅编写了第五章；王立强编写了第六章。丛雨、郭凯对本书校稿做了大量工作。感谢王琪、辛东昊、李勇、赵永飞、孟庆天、杨晓辉、刘宇、苏珂、田文涛、顾宇宏、王乐媛、张秀琦、苗丽芳、何芳、刘鸿清、邢伟等同志，做了许多现场并网测试、硬件在环仿真测试、数据分析、资料整理等工作。由于水平有限、时间仓促，疏漏和不足之处在所难免，恳请广大读者多提宝贵意见。编著者2023年5月

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