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_新型电力系统电压稳定与无功平衡技术设计.docx

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资料介绍

新型电力系统电压稳定与无功平衡技术设计

1 引言

电压稳定是电力系统安全运行的重要保障,与频率稳定并称为电力系统两大稳定问题。在新型电力系统中,新能源的大规模接入改变了系统的无功功率分布和电压调节特性,电压稳定问题呈现出新的特征:新能源出力波动引起电压频繁波动,电力电子设备低电压穿越能力有限,受端电网电压支撑能力下降。本文基于STM32G474嵌入式平台,探讨电压稳定与无功平衡的技术方案。

2 电压稳定问题

2.1 电压稳定机理

电压稳定是指系统在正常运行或受到扰动后,能够维持所有节点电压在可接受范围内的能力。电压稳定分类:静态电压稳定(系统缓慢变化时电压的稳定性,由无功功率平衡决定,静态电压稳定裕度用负荷功率裕度表示,裕度>10%为安全,裕度<5%为危险)、暂态电压稳定(系统受到大扰动后电压的稳定性,由动态无功支撑能力决定,暂态电压稳定判据:故障后电压在0.5秒内恢复至0.9pu以上,电压跌落持续时间<0.5秒)。

2.2 新型电力系统电压稳定挑战

新能源高占比系统的电压稳定挑战:无功出力波动(光伏和风电出力随天气变化,无功出力随之波动,波动幅度可达额定无功的20%-50%,波动时间尺度分钟至小时级,导致电压频繁波动,电压波动幅度可达1%-3%)、低电压穿越(新能源场站低电压穿越能力有限,电网故障时可能导致新能源大规模脱网,脱网后无功功率缺额加大,加剧电压跌落,低电压穿越要求:并网点电压跌至0.2pu时保持并网0.625秒,电压跌至0.9pu时保持并网1秒)、无功支撑不足(新能源替代同步发电机后,系统无功支撑能力下降,同步发电机可提供2倍额定无功容量,新能源逆变器无功容量仅±0.33pu,受端电网短路容量下降,电压调节能力减弱)。


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