高比例可再生能源電力系統(tǒng)分析與調(diào)控

本期特約主編|萬(wàn)燦，男，1986年，浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，電力能源互聯(lián)及其智能化研究所副所長(zhǎng)。擔(dān)任中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)人工智能及電氣應(yīng)用專業(yè)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)，IEEE PES ISGT Asia 2019 技術(shù)委員會(huì)主席，IEEE Transactions on Industry Applications 和IEEE Systems Journal編委，CSEE Journal of Power and Energy Systems青年編委。主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)課題、國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作(重點(diǎn)類)項(xiàng)目子課題等。入選中國(guó)科協(xié)“青年人才托舉工程”，曾獲教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、浙江省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國(guó)電力優(yōu)秀青年科技人才獎(jiǎng)、首屆Hong Kong PhD Fellowship等獎(jiǎng)勵(lì)。主要研究方向包括新能源電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)與優(yōu)化控制、綜合能源系統(tǒng)與主動(dòng)配電網(wǎng)、人工智能及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

近年來(lái)，為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)化石能源短缺與生態(tài)環(huán)境惡化，我國(guó)可再生能源快速發(fā)展，風(fēng)電與光伏裝機(jī)容量已居世界第一，將逐步替代火電成為電力系統(tǒng)主力電源。清潔能源的間歇性、不可控性增加了電網(wǎng)運(yùn)行、控制的難度，大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)建設(shè)在提升長(zhǎng)距離送電能力的同時(shí)，使得輸電網(wǎng)絡(luò)的機(jī)電、電磁暫態(tài)特性更加復(fù)雜。在此背景下，高比例新能源接入電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)規(guī)劃、仿真分析、優(yōu)化運(yùn)行、控制保護(hù)等眾多技術(shù)問題亟需解決。

為緊密跟蹤高滲透率新能源電力系統(tǒng)相關(guān)各類新理論、新技術(shù)的研究進(jìn)展，共享最新學(xué)術(shù)和技術(shù)成果，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)交流，《電力工程技術(shù)》期刊開設(shè)了“高比例可再生能源電力系統(tǒng)分析與調(diào)控”專題，本人有幸受邀擔(dān)任專題主編。專題收到大量具備理論創(chuàng)新與工程指導(dǎo)性的優(yōu)質(zhì)稿件，經(jīng)同行評(píng)議、專家評(píng)定，最終選出7篇論文組成專題。在含大規(guī)模新能源大電網(wǎng)的調(diào)度控制方面，國(guó)網(wǎng)公司西北分部柯賢波等研究了新能源的有功、無(wú)功解耦控制方法，分析了將新能源納入緊急控制的技術(shù)需求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)架構(gòu)，并提出了可控功率實(shí)時(shí)感知的實(shí)現(xiàn)方法以及考慮通信時(shí)延的控制策略；國(guó)網(wǎng)山西電科院程雪婷等提出了風(fēng)電集群的場(chǎng)群-風(fēng)電場(chǎng)-機(jī)組3層控制方法，優(yōu)化風(fēng)機(jī)調(diào)控，提高風(fēng)電消納能力；云南民族大學(xué)徐天奇等構(gòu)建了虛擬發(fā)電廠模型，考慮新能源的波動(dòng)性并結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)和可中斷負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)新能源的友好接入。在新能源接入配電網(wǎng)的分析與計(jì)算方面，福州大學(xué)阮正鑫等建立了可準(zhǔn)確反映分布式光伏超高次諧波電流的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，分析了多臺(tái)光伏逆變器之間以及電網(wǎng)背景諧波與光伏逆變器之間的超高次諧波交互影響；東南大學(xué)陳顥元等提出基于密度中心的光伏電站出力聚類方法，建立Copula函數(shù)描述多個(gè)輸出功率的概率分布，實(shí)現(xiàn)了基于拉丁超立方采樣的概率潮流計(jì)算。在新能源接入電網(wǎng)的規(guī)劃與保護(hù)控制方面，長(zhǎng)沙理工大學(xué)易洋等針對(duì)集中式光伏電站階段式電流保護(hù)存在的拒動(dòng)、誤動(dòng)問題，在分析光伏電站故障特性的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有保護(hù)方案進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)；國(guó)網(wǎng)上海電力公司許鳴吉等研究了光伏以不同位置、容量、密度接入電網(wǎng)時(shí)臺(tái)區(qū)電壓、線路損耗和電壓穩(wěn)定性的變化規(guī)律，建立了光伏接入的優(yōu)選模型，提出了一種基于交互式?jīng)Q策數(shù)學(xué)模型的多目標(biāo)優(yōu)化方法。

本專題旨在展示高比例可再生能源接入背景下電力系統(tǒng)分析、調(diào)控方面的最新研究成果和進(jìn)展，由于專題論文數(shù)量限制以及發(fā)表時(shí)間的安排,很多有價(jià)值的論文未能在專題中收錄,希望能夠得到所有作者和廣大讀者的理解。

在此感謝有關(guān)專家學(xué)者對(duì)本專題的大力支持，感謝《電力工程技術(shù)》編輯部為本專題的策劃、組織和出版所做的大量細(xì)致的工作，最后衷心希望本專題能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者提供交流的平臺(tái)，為“雙碳”政策下電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展提供有益的參考。