汪洋

• 1:黄河上游水电开发有限责任公司

摘要(Abstract)：

受化石能源的枯竭及环境毁坏的影响,光伏发电并网容量快速增长,而大规模光伏发电并网严重减弱了电力系统的调频能力,加大了电力系统的运行风险。首先阐述了光伏发电大规模并网后,电力系统的动态变化趋势;然后从光伏电站单一调频、综合自动发电控制(AGC)调频2方面进行了调研总结,并对光储联合调频和光伏虚拟同步发电机提高光伏发电调频能力等进行了综述分析。结论表明,储能技术及光伏虚拟同步发电机技术是提高光伏发电调频能力的有效方法,随着储能成本的降低及光伏虚拟同步发电机技术的日益成熟,针对光伏发电参与电力系统调频进行研究将具有更高的实际应用价值。

关键词(KeyWords)： 光伏发电;调频;储能调频;虚拟同步发电机

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 汪洋

参考文献(References)：

• [1]李伟.太阳能光伏发电技术应用现状及未来发展趋势研究[J].江苏科技信息, 2018, 35(24):54-56.
• [2]Jonny J. Renewables 2019[R]. IEA, 2019.
• [3]DING M, XU Z C, WANG W S, et al. A review on China’s large-scale PV integration:Progress, challenges and recommendations[J]. Renewable and sustainable energy reviews, 2016, 53:639-652.
• [4]张一飞.光伏发电并网对接入电网稳定性影响的研究[D].天津:天津大学, 2018.
• [5]王诚良,朱凌志,党东升,等.云团移动对光伏电站出力特性及系统调频的影响[J].可再生能源, 2017, 35(11):1626-1631.
• [6]葛星.规模化光伏并网特性及其送出系统稳定性分析[D].北京:华北电力大学, 2018.
• [7]王士元,郑超,刘涛,等.计及LVRT的光伏高渗透电网动态频率特性及优化措施[J].电网技术, 2020(6):2151-2159.
• [8]张剑云,李明节.新能源高渗透的电力系统频率特性分析[J].中国电机工程学报, 2020(11):3498-3507.
• [9]ZARINA P P, MISHRA S, SEKHAR P C. Deriving inertial response from a non-inertial PV system for frequency regulation[C]//2012 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems(PEDES),December 16-19, 2012, Bengaluru, India.
• [10]赵蓓.大型光伏电站并网频率控制策略研究[D].北京:华北电力大学, 2015.
• [11]RAHMANN C, CASTILLO A. Fast frequency response capability of photovoltaic power plants:The necessity of new grid requirements and definitions[J]. Energies, 2014, 7:6306-6322.
• [12]ZARINA P P, MISHRA S, SEKHAR P C. Photovoltaic system based transient mitigation and frequency regulation[C]//2012 Annual IEEE India Conference(INDICON), December 7-9, 2012, Kochi, India.
• [13]ZARINA P P, MISHRA S, SEKHAR P C. Exploring frequency contol capability of a PV system in a hybrid PV-rotating machine-without storage system[J].International journal of electrical power&energy systems,2014, 60:258-267.
• [14]PAPPU V A K, CHOWDHURY B, BHATT R. Implementing frequency regulation capability in a solar photovoltaic power plant[C]//North American Power Symposium 2010,September 26-28, 2010, Arlington, TX, USA.
• [15]徐放,钟诚,王昱博,等.基于实时最大功率估计的光伏系统参与电网调频的控制策略[J].广东电力, 2019,32(6):1-8.
• [16]CRǎCIUN B I, KEREKES T, SéRA D, et al. Frequency support functions in large PV power plants with active power reserves[J]. IEEE journal of emerging and selected topics in power electronics, 2014, 2(4):849-858.
• [17]朱岚康,单宝旭,隋本刚,等.光伏电站参与电网频率调节技术的研究[J].浙江电力, 2019, 38(6):118-122.
• [18]王淑超,段胜朋,王健,等.光伏电站面向快速频率响应的优化控制技术研究与实践[J].电力系统保护与控制,2019, 47(14):59-70.
• [19]王小平,王建锋,郭鑫溢,等.基于AGC的光伏电站一次调频控制[J].电力大数据, 2019, 22(6):87-92.
• [20]段正阳,李冰,黄珣,等.适应电网侧AGC不同控制模式的光伏发电参与电网频率调节[J].可再生能源, 2020,38(3):373-379.
• [21]胡泽春,谢旭,张放,等.含储能资源参与的自动发电控制策略研究[J].中国电机工程学报, 2014(29):5080-5087.
• [22]付爱慧.高渗透率光伏电网储能容量规划与优化控制研究[D].济南:山东大学, 2018.
• [23]丁明,施建雄,韩平平,等.光储系统参与电网调频及调峰的综合控制策略[J/OL].中国电力[2020-02-26]. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CAPJ&dbnam e=CAPJLAST&filename=ZGDL20200224004&v=9Kl7Ve1DBVZh2L9FALnWq4S3qFHN9Y0l0U5CF4ORvR0pGB Nu3zb%25mmd2BLjIdD7tWRMdR.
• [24]田春光,田利,李德鑫,等.基于混合储能系统跟踪光伏发电输出功率的控制策略[J].电工技术学报, 2016,31(14):75-83.
• [25]付爱慧,张峰,张利,等.考虑爬坡功率有限平抑的高渗透率光伏电网储能配置策略[J].电力系统自动化, 2018,42(15):53-61, 185, 227-231.
• [26]谢云云,谷志强,王晓丰,等.光储系统参与实时能量-调频市场的运行策略[J].电网技术, 2020, 44(5):1758-1765.
• [27]金楚,周博,艾小猛,等.考虑光储联合系统参与频率响应的储能容量优化配置方法[J].全球能源互联网, 2018,1(3):361-368.
• [28]张锋,李思儒,孙谊媊,等.高源荷比局域电网中光伏电站储能容量配置[J].分布式能源, 2020, 5(1):29-34.
• [29]倪坤.虚拟同步机技术在电力系统中的应用[J].电气时代, 2019(8):70-72.
• [30]韦徵,李飞,余勇,等.光伏虚拟同步发电机控制策略[J].电力电子技术, 2019, 53(4):73-76, 104.
• [31]严干贵,张礼珏,赵伟哲,等.基于虚拟同步发电机的光-储调频控制策略研究[J].东北电力大学学报, 2017,37(3):1-6.
• [32]陈文倩,辛小南,程志平.基于虚拟同步发电机的光储并网发电控制技术[J].电工技术学报, 2018, 33(S2):538-545.
• [33]谭宏涛.计及有功备用的光伏虚拟同步发电机控制策略研究[D].兰州:兰州理工大学, 2019.
• [34]张波,张晓磊,贾焦心,等.基于惯量支撑和一次调频需求的VSG储能单元配置方法[J].电力系统自动化,2019, 43(23):202-216.
• [35]邱彬,胡善华,苏小平,等.基于SOC特性边界条件下VSG在光伏发电中最优控制策略研究[J].电子测量与仪器学报, 2019, 33(9):33-40.
• [36]杨慧彪,贾祺,项丽,等.双级式光伏发电虚拟惯量控制策略[J].电力系统自动化, 2019, 43(10):87-102.
• [37]李丝雨,赵永熹,王华昕,等.光伏虚拟同步发电机的小信号建模[J].集成电路应用, 2020, 37(5):64-66.
• [38]范亚楠,刘天羽,江秀臣,等.基于最优阻尼比虚拟同步发电机的优化控制策略[J].电测与仪表, 2020, 57(7):60-67.