1、面向新型电力系统的风电并网控制技术-0810.pdf

1、面向新型电力系统面向新型电力系统的的风电并风电并网控制技术网控制技术项目负责人：刘项目负责人：刘 纯纯王伟胜王伟胜 教教高高中国电力科学研究中国电力科学研究院院 总工程师总工程师可再生能源并网全国重点实验室可再生能源并网全国重点实验室 主任主任20242024年年8 8月月CONTENTSCONTENTS目录目录现现状及挑战状及挑战并网控制技术历程并网控制技术历程一二并网控制技术方向并网控制技术方向三总总结与展望结与展望四3一一、现现状及挑战状及挑战党中央提出“双碳”目标以来，各行各业迅速行动，积极推动能源低碳绿色转型。电力系统向着清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能清洁低碳、安全

2、充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统快速演进，电力生产结构发生显著变化。4 电源构成从确定性、可调可控的常规电源常规电源占主导，逐步演化为间歇性、波动性的新能源发电新能源发电占主导。新能源已成为系统装机的主体电源。2024年上半年，新能源新增装机1.28亿千瓦，占新增装机84%84%；累计装机11.8亿千瓦（风电4.7亿千瓦，太阳能发电7.1亿千瓦），装机规模首次超过煤首次超过煤电电。一一、现现状及挑战状及挑战0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%2010年2011年2012年2013年2014年2015年20

3、16年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年202406火电水电风电、光伏其他水电14.0%煤电38.0%非煤火电7.8%核电1.9%风电15.3%太阳能发电23.1%20102010年年20242024年年6 6月我国电力系统电源结构月我国电力系统电源结构我国电力系统电源结构我国电力系统电源结构（2024.06 2024.06）新能源装机规模快速增新能源装机规模快速增长，电长，电源结源结构发生深构发生深刻变刻变化化5 2024年上半年，国网经营区8 8省（区）省（区）新能源为第一大电源，7省（区）装机渗透率超过50%50%，青海新能源装机占比69.1%69.1

4、%；2024年上半年，国网经营区新能源发电量占比21.8%，甘肃、蒙东、吉林、冀北等7 7省（区）省（区）新能源电量渗透率超过25%25%，冀北和青海分别为45.6%45.6%、45.8%45.8%。国国网经营区部分省（区网经营区部分省（区）新）新能源能源渗透率渗透率70.0%75.0%80.0%85.0%90.0%95.0%100.0%050001000015000200002500030000350004000020132014201520162017201820192020202120222023 202406风电并网容量（万千瓦）利用率（%）国国网经营区风电并网容量及利用率网经营区风电

5、并网容量及利用率0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%0.01000.02000.03000.04000.05000.06000.07000.08000.09000.0新疆甘肃冀北青海宁夏河北蒙东吉林新能源装机（万千瓦）新能源发电量（亿千瓦时）装机渗透率(%)电量渗透率（%）新新能能源逐源逐步成为电步成为电力装机和电力装机和电量供量供应的主应的主体体一一、现现状及挑战状及挑战6 同等装机规模下，新能源有效发电能力低于常规电源，具有大装机、小出力大装机、小出力的特点。新能源出力具有随机波动性，与负荷需求匹配难度大。分季节看，新能源存在夏季“极热无

6、风极热无风“、冬季”极寒少光极寒少光”现象。分时段看，新能源出力一天之内大幅波动，用电低谷时段新能源消纳压力大，用电高峰时段电力保供能力不足，给电力保供电力保供和清洁消纳清洁消纳带来双重压力。新能源与负荷需求不匹配新能源与负荷需求不匹配新能源出力大幅波动新能源出力大幅波动一一、现现状及挑战状及挑战面临的挑战面临的挑战电力平衡电力平衡7 极端天气极端天气削弱新能源功率支撑能力：冬季寒潮过程中负荷快速拉升，新能源出力波动下降，覆冰覆雪造成新能源发电受阻，电力保供难度大。案例：案例：2023年12月寒潮期间，国网经营区域内覆冰、覆雪导致风电、光伏停运容量分别达5243、7982万千瓦，极大削弱保供支