新能源集中接入次同步振盪諧波在線預警與分析

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新能源集中接入次同步振盪諧波在線預警與分析項目針對寧夏區域電網大規模新能源集中接入後帶來的次同步振盪風險問題，開展了相關技術的研究工作。構建了寧夏電網次同步振盪監測預警分析系統框架：研究設計了基於原始採樣數據的次同步信號在線辨識方法;分析了基於PMU同步相量分析次同步振盪的條件：研究分析了火電機組軸系參數的不同分析方法：研究設計了基於同一振盪模式的振盪數據和電網設備模型匹配技術的次同步振盪傳播路徑定位及多層次預警方法：研究設計了基於事件觸發的自動報告生成系統。

目錄

成果簡介

寧夏電網作為大型能源基地和送端電網，網架結構交直流混聯，有大規模風電接入，新能源接入後可能發生的次同步振盪直接威脅到直流系統以及寧夏電網的安全穩定運行。

本項目成果形成了一套完整的監測、預警與分析系統，有力促進了次同步振盪領域相關技術的進步，在寧夏電力調度控制中心的成功推廣及應用，可以實時地對寧夏電網大規模新能源接入後的次同步振盪情況進行監控，及時發現出現的振盪情況，合理選取控制策略，以提高寧夏電網應對次同步振盪的能力。同時，本成果具有較強的通用性，監測預警系統基於D5000平台上進行開發，分析結果可以很方便供調度運行部門使用。該成果具有良好的推廣前景，可推廣應用於其他網省電力公司電網調度運行部門，從而進一步在行業內全面推廣。研究項目成果為有效監測寧夏電網新能源次同步振盪及控制新能源次同步振盪影響範圍擴散提供了有力的技術支撐。截止目前寧夏監測布點先選取關鍵的12個系統場站進行重點監測，包含鹽州變電站、銀川東變電站、黃河變電站、清水河變電站、啟明變電站、侯橋變電站、甜水河變電站等，下一步準備對火電機組側的PMU和新能源匯集站PMU進行改造接入。

主要創新

（1）項目針對寧夏區域電網大規模新能源集中接入後帶來的次同步振盪風險問題,開展了相關技術的研究工作。構建了寧夏電網次同步振盪監測預警分析系統框架：研究設計了基於原始採樣數據的次同步信號在線辨識方法；分析了基於 PMU 同步相量分析次同步振盪的條件：研究分析了火電機組軸系參數的不同分析方法：研究設計了基於同一振盪模式的振盪數據和電網設備模型匹配技術的次同步振盪傳播路徑定位及多層次預警方法：研究設計了基於事件觸發的自動報告生成系統。

（2）項目取得了如下創新性成果：①開發了分布式 PMU 子站預警辨識和主站廣域分析相結合的新能源次同步振盪預警監測分析系統,實現了區域電網次同步振盪的有效廣域監測；②提出了原始採樣數據的高信噪比多振葫模式分量辨識技術，實現了對於小信號、多時變頻率的次同步振盪信號的在線多模式獲取；③提出了電網次同步振盪傳播路徑的分析展示方法，實現了次同步振盪在電網中傳播範圍的快速定位和多級預警機制；④提出並設計了事件觸發全工況信息的次同步振盪分析報告自動生成系統；⑤項目發表核心期刊論文 2 篇,申報國家發明專利 l 項。

（3）項目構建的系統通過了國家軟件信息評測中心的測試，成果在國網寧夏電力調控中心示範應用，準確捕捉現場次同步振盪現象，準確預警,保障了系統的穩定運行，成果間接經濟效益顯著，社會、生態效益明顯，推廣應用前景廣闊。

推廣應用前景與措施

寧夏電網作為大型能源基地和送端電網，網架結構交直流混聯，有大規模風電接入,新能源接入後可能發生的次同步振盪直接威脅到直流系統以及寧夏電網的安全穩定運行。本項目成果形成了一套完整的監測、預警與分析系統，有力促進了次同步振盪領域相關技術的進步，在寧夏電力調度控制中心的成功推廣及應用,可以實時地對寧夏電網大規模新能源接入後的次同步振盪情況進行監控，及時發現出現的振盪情況,合理選取控制策略，以提高寧夏電網應對次同步振盪的能力。同時，本成果具有較強的通用性，監測預警系統基於 D5000 平台上進行開發，分析結果可以很方便供調度運行部門使用。該成果具有良好的推廣前景,可推廣應用於其他網省電力公司電網調度運行部門，從而進一步在行業內全面推廣。 研究項目成果為有效監測寧夏電網新能源次同步振盪及控制新能源次同步振盪影響範圍擴散提供了有力的技術支撐。截止目前寧夏監測布點先選取關鍵的12 個系統場站進行重點監測，包含鹽州變電站、銀川東變電站、黃河變電站、清水河變電站、啟明變電站、侯橋變電站、甜水河變電站等，下一步準備對火電機組側的 PMU 和新能源匯集站 PMU 進行改造接入。