新能源集中接入次同步振荡谐波在线预警与分析

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新能源集中接入次同步振荡谐波在线预警与分析项目针对宁夏区域电网大规模新能源集中接入后带来的次同步振荡风险问题，开展了相关技术的研究工作。构建了宁夏电网次同步振荡监测预警分析系统框架：研究设计了基于原始采样数据的次同步信号在线辨识方法;分析了基于PMU同步相量分析次同步振荡的条件：研究分析了火电机组轴系参数的不同分析方法：研究设计了基于同一振荡模式的振荡数据和电网设备模型匹配技术的次同步振荡传播路径定位及多层次预警方法：研究设计了基于事件触发的自动报告生成系统。

目录

成果简介

宁夏电网作为大型能源基地和送端电网，网架结构交直流混联，有大规模风电接入，新能源接入后可能发生的次同步振荡直接威胁到直流系统以及宁夏电网的安全稳定运行。

本项目成果形成了一套完整的监测、预警与分析系统，有力促进了次同步振荡领域相关技术的进步，在宁夏电力调度控制中心的成功推广及应用，可以实时地对宁夏电网大规模新能源接入后的次同步振荡情况进行监控，及时发现出现的振荡情况，合理选取控制策略，以提高宁夏电网应对次同步振荡的能力。同时，本成果具有较强的通用性，监测预警系统基于D5000平台上进行开发，分析结果可以很方便供调度运行部门使用。该成果具有良好的推广前景，可推广应用于其他网省电力公司电网调度运行部门，从而进一步在行业内全面推广。研究项目成果为有效监测宁夏电网新能源次同步振荡及控制新能源次同步振荡影响范围扩散提供了有力的技术支撑。截止目前宁夏监测布点先选取关键的12个系统场站进行重点监测，包含盐州变电站、银川东变电站、黄河变电站、清水河变电站、启明变电站、侯桥变电站、甜水河变电站等，下一步准备对火电机组侧的PMU和新能源汇集站PMU进行改造接入。

主要创新

（1）项目针对宁夏区域电网大规模新能源集中接入后带来的次同步振荡风险问题,开展了相关技术的研究工作。构建了宁夏电网次同步振荡监测预警分析系统框架：研究设计了基于原始采样数据的次同步信号在线辨识方法；分析了基于 PMU 同步相量分析次同步振荡的条件：研究分析了火电机组轴系参数的不同分析方法：研究设计了基于同一振荡模式的振荡数据和电网设备模型匹配技术的次同步振荡传播路径定位及多层次预警方法：研究设计了基于事件触发的自动报告生成系统。

（2）项目取得了如下创新性成果：①开发了分布式 PMU 子站预警辨识和主站广域分析相结合的新能源次同步振荡预警监测分析系统,实现了区域电网次同步振荡的有效广域监测；②提出了原始采样数据的高信噪比多振葫模式分量辨识技术，实现了对于小信号、多时变频率的次同步振荡信号的在线多模式获取；③提出了电网次同步振荡传播路径的分析展示方法，实现了次同步振荡在电网中传播范围的快速定位和多级预警机制；④提出并设计了事件触发全工况信息的次同步振荡分析报告自动生成系统；⑤项目发表核心期刊论文 2 篇,申报国家发明专利 l 项。

（3）项目构建的系统通过了国家软件信息评测中心的测试，成果在国网宁夏电力调控中心示范应用，准确捕捉现场次同步振荡现象，准确预警,保障了系统的稳定运行，成果间接经济效益显著，社会、生态效益明显，推广应用前景广阔。

推广应用前景与措施

宁夏电网作为大型能源基地和送端电网，网架结构交直流混联，有大规模风电接入,新能源接入后可能发生的次同步振荡直接威胁到直流系统以及宁夏电网的安全稳定运行。本项目成果形成了一套完整的监测、预警与分析系统，有力促进了次同步振荡领域相关技术的进步，在宁夏电力调度控制中心的成功推广及应用,可以实时地对宁夏电网大规模新能源接入后的次同步振荡情况进行监控，及时发现出现的振荡情况,合理选取控制策略，以提高宁夏电网应对次同步振荡的能力。同时，本成果具有较强的通用性，监测预警系统基于 D5000 平台上进行开发，分析结果可以很方便供调度运行部门使用。该成果具有良好的推广前景,可推广应用于其他网省电力公司电网调度运行部门，从而进一步在行业内全面推广。 研究项目成果为有效监测宁夏电网新能源次同步振荡及控制新能源次同步振荡影响范围扩散提供了有力的技术支撑。截止目前宁夏监测布点先选取关键的12 个系统场站进行重点监测，包含盐州变电站、银川东变电站、黄河变电站、清水河变电站、启明变电站、侯桥变电站、甜水河变电站等，下一步准备对火电机组侧的 PMU 和新能源汇集站 PMU 进行改造接入。