主動防御系統提升新能源電網安全水平 具有較強推廣前景

5月16日，國內自主研發的首套“互聯新能源電網連鎖故障風險預警與主動防御系統”的迎峰度夏模擬演練，由河北省能源互聯網仿真建模與控制重點實驗室與華北電力大學聯合團隊完成。這一首次基于電網實時運行數據開展的數字孿生模擬演練，為新能源電網連鎖故障在線預警和主動防御提供了科學依據。

河北省能源互聯網仿真建模與控制重點實驗室，是國內首個能源互聯網仿真建模領域省部級重點實驗室。實驗室是為構建以新能源為主體的新型電力系統提供的研究平臺，致力于打造能源互聯網原創技術的策源地。

“我們瞄準大規模交直流混聯電網跨區域輸電面臨的卡脖子難題，率先開展了新能源發電全電磁暫態建模與有源負荷建模研究，利用電力系統實時數字仿真裝置和實時獲取的電網斷面潮流數據，構建了河北南網連鎖故障風險預警與主動防御系統的數字仿真孿生體，將實際運行的復雜大電網實時映射到虛擬仿真系統，實現了交直流混聯電網從秒級、毫秒到微秒級的多時間尺度機電-電磁全數字仿真分析，揭示了互聯新能源電網連鎖故障發生機理，核心發明專利獲日內瓦發明展金獎。”該實驗室主任范輝說。

研究團隊先后完成了200余座新能源場站現場參數實測和實驗室硬件仿真驗證，建立了全部新能源場站的機電-電磁仿真分析模型。團隊還充分考慮新能源對大電網負荷特性的影響，建立了有源負荷模型，為研究新能源電網運行特性和開發主動防御系統奠定了基礎。

據介紹，主動防御系統能夠在極端情況下及時告警電網風險并提供主動防御策略，為電網主動應對極寒、陰雨、高溫等極端因素造成的連鎖故障風險提供決策支持。應用此系統后，河北南網連鎖故障在線安全分析周期由15分鐘降至3分鐘，連鎖故障風險日檢出次數同比下降88.1%，220kV以上電網的電壓波動幅度降低2.7kV，年平均增加外電入冀能力510萬千瓦。該系統已在國家電網仿真中心、6個省級電網公司和17家發電企業推廣應用，具有較強的推廣前景。(殷慶棟 梁紀峰 劉廉君)