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隨著我國風(fēng)電、光伏占能源系統(tǒng)的比例不斷增加，新能源消納問題變得越來越嚴(yán)峻。為提升新能源消納水平，提高傳統(tǒng)火電廠調(diào)頻技術(shù)指標(biāo)，近年來部分火電廠采用電化學(xué)儲(chǔ)能接入高壓廠用電系統(tǒng)的方案，改善火電廠的調(diào)頻性能。

儲(chǔ)能接入火電廠后，一方面因其較快地充放電速率改善了火電廠AGC的響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度等指標(biāo)，同時(shí)也可以參與電力市場輔助服務(wù)市場，為火電廠獲取一定調(diào)頻收益；另一方面，儲(chǔ)能的接入增加火電廠廠用電波動(dòng)，對勵(lì)磁系統(tǒng)的適應(yīng)性提出了新的要求。

廠用電負(fù)荷水平的變化首先對發(fā)電機(jī)機(jī)端潮流分配產(chǎn)生一定影響，進(jìn)而改變了發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)等值連接阻抗，所以對現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)配置和計(jì)算都會(huì)造成一定影響。國內(nèi)研究表明，勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)對發(fā)電機(jī)阻尼、幅頻特性、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)都會(huì)造成一定影響，而業(yè)界對火電廠的無補(bǔ)償相位特性及阻尼目前鮮有研究。

鑒于此，研究人員針對上述研究的不足，以儲(chǔ)能接入電廠后的調(diào)差系數(shù)配置、發(fā)電機(jī)無補(bǔ)償相位特性和阻尼變化為研究對象，考慮了儲(chǔ)能接入廠用電影響以及對勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)差的影響，并將其寫入Phillips-Heffron模型，通過模擬儲(chǔ)能充放電過程，計(jì)算發(fā)電廠的無補(bǔ)償相位特性和阻尼變化趨勢，通過不同工況下的計(jì)算對比，分析儲(chǔ)能接入對發(fā)電廠穩(wěn)定的影響，為儲(chǔ)能接入火電廠勵(lì)磁穩(wěn)定性分析提供參考。

圖1 Phillips-Heffron模型示意圖

分析結(jié)果表明：

1）儲(chǔ)能接入后對火電廠勵(lì)磁系統(tǒng)的相位特性有一定影響，頻率越高，對應(yīng)的相位差異越大，最大相位差在7°左右。

2）儲(chǔ)能接入后對調(diào)差系數(shù)計(jì)算造成一定影響，與原有算法最大差異在1%左右。

因此，研究人員建議在帶有儲(chǔ)能的發(fā)電廠PSS試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該考慮儲(chǔ)能的充電和放電過程的影響。發(fā)電廠調(diào)差參數(shù)整定時(shí)也應(yīng)考慮發(fā)電廠的儲(chǔ)能影響。

本文編自2021年第1期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“儲(chǔ)能對火電廠勵(lì)磁穩(wěn)定性影響分析”，作者為朱建華、趙啟、許立長、馮斌、焦春雷。