目前，冀北地區(qū)并網(wǎng)新能源裝機(jī)占統(tǒng)調(diào)裝機(jī)規(guī)模的76.7%，居全國省級電網(wǎng)首位，新能源裝機(jī)容量5601萬千瓦，預(yù)計今年年底將達(dá)6500萬千瓦。冀北地區(qū)新能源資源富集，能源轉(zhuǎn)型要素齊全，近年來國網(wǎng)冀北電力有限公司堅持技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)施新型電力系統(tǒng)張承地區(qū)科技創(chuàng)新示范工程，瞄準(zhǔn)發(fā)展痛點(diǎn)，深挖系統(tǒng)潛力。

冀北公司在張家口建成國內(nèi)首個純交流匯集系統(tǒng)下的新能源分布式調(diào)相機(jī)群，推廣“新能源+儲能+分布式調(diào)相機(jī)”模式，累計提升新能源送出能力129.5萬千瓦；通過攻關(guān)構(gòu)網(wǎng)型系列裝備等關(guān)鍵技術(shù)，打造世界首個含多類構(gòu)網(wǎng)型裝備的百萬千瓦級新能源交流匯集系統(tǒng)，提升張雄特高壓通道輸送能力10%以上。

深耕調(diào)相機(jī)全系列解決方案

打造可持續(xù)發(fā)展源端范式

8月1日晚上20時，由國網(wǎng)冀北電科院調(diào)相機(jī)項目部承擔(dān)調(diào)試任務(wù)的國電康保照陽河風(fēng)電場3×20兆乏調(diào)相機(jī)項目所有機(jī)組圓滿完成96小時試運(yùn)。這是冀北電網(wǎng)投運(yùn)的第28臺分布式調(diào)相機(jī)，新型電力系統(tǒng)這艘遠(yuǎn)航的大船上又多了一塊“壓艙石”。

截至目前，冀北公司已在承德、張家口等地區(qū)18座場站加裝了分布式調(diào)相機(jī)，建成了國內(nèi)規(guī)模最大的新能源匯集系統(tǒng)分布式調(diào)相機(jī)群，累計提升新能源送出能力129.5萬千瓦，冀北電網(wǎng)也成為國內(nèi)運(yùn)行分布式調(diào)相機(jī)規(guī)格最全、臺數(shù)最多的省級電網(wǎng)。

隨著新能源裝機(jī)占比的提高，電源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生深刻變化，調(diào)相機(jī)作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的“穩(wěn)定器”，能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的需要自動調(diào)節(jié)無功輸出，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

2022年12月14日，承德塞罕壩轎頂山風(fēng)電場的1號調(diào)相機(jī)投運(yùn)，這是冀北地區(qū)首臺新能源分布式調(diào)相機(jī)。同年12月底，國家風(fēng)光儲輸示范基地投運(yùn)了2臺50兆乏分布式調(diào)相機(jī)，率先成為全國首家實(shí)現(xiàn)“新能源+儲能+調(diào)相機(jī)”模式的新能源場站。

隨著調(diào)相機(jī)逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)?；夹g(shù)創(chuàng)新也從更加精細(xì)的領(lǐng)域展開，冀北電科院在國網(wǎng)冀北電力調(diào)控中心及承德地調(diào)的支持下，開展調(diào)相機(jī)接入新能源場站穩(wěn)定控制關(guān)鍵技術(shù)專題研究，共同提出調(diào)相機(jī)“定電壓+無功環(huán)流抑制”的解決方案。

今年6月16日，由冀北電科院自主研發(fā)的分布式調(diào)相機(jī)接入新能源場站無功電壓協(xié)調(diào)控制技術(shù)，首次在承德華潤元寶山風(fēng)電場示范應(yīng)用，該技術(shù)為基于調(diào)相機(jī)構(gòu)建電壓支撐型新能源場站提供了“冀北方案”。

分布式調(diào)相機(jī)在新能源場站大規(guī)模推廣應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展源端范式，解決了100%新能源經(jīng)交流匯集外送的難題，未來可直接應(yīng)用于“沙戈荒”新能源大基地送出系統(tǒng)建設(shè)，也為通過其他技術(shù)途徑構(gòu)建電壓源型新能源場站提供了可借鑒的實(shí)踐樣板。

“目前，我們正著力推進(jìn)新能源場站內(nèi)部多類型無功設(shè)備協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究，‘機(jī)組—場站—電網(wǎng)—機(jī)制’全環(huán)節(jié)發(fā)力，形成分布式調(diào)相機(jī)支撐大規(guī)模新能源交流匯集送出全系列解決方案，助力提升新能源電力消納水平?！眹W(wǎng)冀北電科GmAjgecRlTwGVhNp/umxHGRhbwF9XoMCYaLfwrZmepg=院優(yōu)秀專家電網(wǎng)技術(shù)中心梁浩說。

同時，冀北公司對靜止調(diào)相機(jī)、高慣量儲能型調(diào)相機(jī)等新技術(shù)新裝備開展前期研究，進(jìn)一步提升調(diào)相機(jī)的支撐作用。在共享型調(diào)相機(jī)、短路容量輔助服務(wù)市場等體制機(jī)制開展研究和探索，進(jìn)一步拓展推廣應(yīng)用模式。

突破新能源高比例接入瓶頸

加強(qiáng)新能源主動支撐能力

9月1日，冀北電科院技術(shù)人員在國家風(fēng)光儲輸示范工程現(xiàn)場組織開展了2MW構(gòu)網(wǎng)型雙饋風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)場測試，這是冀北公司首次開展構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)測試。

“這是整個張承工程第一個現(xiàn)場落地實(shí)施的新裝備，也是冀北公司首次開展構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)測試。我們將應(yīng)用具備弱電網(wǎng)模擬、孤網(wǎng)運(yùn)行等新技術(shù)新型測試裝置，這也是團(tuán)隊經(jīng)過嚴(yán)密的方案論證和反復(fù)仿真模擬研制的新裝置，以期對前期的工作成果進(jìn)行集中檢驗(yàn)?！毙履茉此L助理王耀函說。

構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)可具備構(gòu)建電網(wǎng)電壓和頻率的能力，是助推新能源由補(bǔ)充性電源向主體電源轉(zhuǎn)變、構(gòu)建高比例新能源電力系統(tǒng)的有效技術(shù)途徑。作為國內(nèi)最早開展構(gòu)網(wǎng)型新能源技術(shù)研究與工程示范的省級電網(wǎng)公司，早在2017年，冀北公司就依托國家風(fēng)光儲輸示范工程開展虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)研究，并成功研制了三大類虛擬同步發(fā)電機(jī)系列成套設(shè)備，建成世界首座百兆瓦級虛擬同步發(fā)電機(jī)電站。這是構(gòu)網(wǎng)型新能源技術(shù)在集中式新能源場站的首次工程應(yīng)用，支撐了虛擬同步機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)制定，也掀開了構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)研究熱潮的序幕。

2023年5月，冀北公司在國家電網(wǎng)公司科技部的指導(dǎo)下，謀劃實(shí)施“新型電力系統(tǒng)張承地區(qū)科技創(chuàng)新示范工程”，作為子工程的“構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)光儲主動支撐與匯集組網(wǎng)科技示范工程”定位于示范主體電源型風(fēng)光儲場站與匯集組網(wǎng)技術(shù)，著力打造“技術(shù)研發(fā)—試驗(yàn)驗(yàn)證—工程示范”的完整創(chuàng)新鏈條，引領(lǐng)新能源友好并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步。2024年1月，該工程成功入選國家電網(wǎng)首批新型電力系統(tǒng)原創(chuàng)技術(shù)策源地科技示范工程。

自項目實(shí)施以來，冀北電科院與清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華北電力大學(xué)等高等院校以及國內(nèi)頭部廠家廣泛開展了技術(shù)交流和聯(lián)合攻關(guān)，組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜叶啻伍_展技術(shù)討論，攻克了構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備測試標(biāo)準(zhǔn)缺失、構(gòu)網(wǎng)工況模擬復(fù)雜、多控制器難以并行測試等難題，構(gòu)建了面向不同類型構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備的一體化硬件在環(huán)仿真測試平臺，先后完成了7個廠家的構(gòu)網(wǎng)型裝備的半實(shí)物測試，發(fā)現(xiàn)了7大類30余項性能缺陷，針對性指導(dǎo)廠家進(jìn)行了控制程序優(yōu)化升級，確保設(shè)備性能滿足電網(wǎng)支撐需求。

當(dāng)前“構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)光儲主動支撐與匯集組網(wǎng)”示范工程已進(jìn)入攻堅期，冀北公司構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊積極思考做好技術(shù)創(chuàng)新布局，動態(tài)優(yōu)化技術(shù)路線，在構(gòu)網(wǎng)型研究熱潮中，力爭交出引領(lǐng)行業(yè)的“冀北答卷”。