计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制

林俐; 马笑寒; 丁文敏

doi:10.7500/AEPS20230922001

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计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制

构网型技术 | 更新时间：2025-06-16

- 计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制
- Coordinated Optimal Reactive Power Control of Renewable Energy Base Considering Grid-forming Energy Storage Station
- 电力系统自动化 2025年49卷第1期页码：59-68
- 作者机构：
  
  华北电力大学电气与电子工程学院，北京市 102206
- 作者简介：
  
  林俐(1968—)，女，博士，副教授，主要研究方向：电力系统分析与控制、新能源并网及其分析等。E-mail：linli@ncepu.edu.cn
  马笑寒(1998—)，女，通信作者，硕士研究生，主要研究方向：新能源并网及其分析。E-mail：mxh_1620@163.com
  丁文敏(1999—)，女，硕士研究生，主要研究方向：含储能的电力系统优化调度。E-mail：dingwenmin99@126.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2022YFB2402700)
- DOI：10.7500/AEPS20230922001
  中图分类号：
- 收稿：2023-09-22，
  
  修回：2024-02-23，
  
  网络出版：2024-04-15，
  
  纸质出版：2025-01-10
- 稿件说明：
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林俐,马笑寒,丁文敏.计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制[J].电力系统自动化,2025,49(1):59-68.

LIN Li,MA Xiaohan,DING Wenmin.Coordinated Optimal Reactive Power Control of Renewable Energy Base Considering Grid-forming Energy Storage Station[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(1):59-68.
林俐,马笑寒,丁文敏.计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制[J].电力系统自动化,2025,49(1):59-68. DOI： 10.7500/AEPS20230922001.

LIN Li,MA Xiaohan,DING Wenmin.Coordinated Optimal Reactive Power Control of Renewable Energy Base Considering Grid-forming Energy Storage Station[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(1):59-68. DOI： 10.7500/AEPS20230922001.

摘要

与传统火电主导的系统相比，缺乏同步电源支撑的新能源基地呈现低抗扰性和弱支撑性，采用构网型储能电站(GFMS)是一种有效的解决方案。文中首先对GFMS控制原理进行分析，确定了稳态及动态条件下GFMS的功率调节范围，并建立了GFMS运行模型。然后，提出了考虑GFMS辅助治理的无功协调优化控制策略，以适应无功协调优化及实时电压支撑需求。在无功协调优化阶段，以经济性最优和动态无功预留容量最大为目标，对无功源进行日前-日内集中优化；在实时电压支撑阶段，提出了一种基于并网点电压支撑需求的GFMS电压控制策略。选取中国西北地区某缺乏同步电源支撑的新能源基地为算例进行仿真，验证所提策略的有效性。结果表明，所提无功协调优化控制策略有效提高了新能源基地安全稳定水平，充分发挥了GFMS的作用。

Abstract

Compared with traditional thermal power-dominated systems

renewable energy bases that lack synchronous power supply support exhibit low immunity and weak support. The use of grid-forming energy storage station (GFMS) is an effective solution. First

the control principle of GFMS is analyzed

the power adjustment ranges of GFMS under steady-state and dynamic conditions are determined

and a GFMS operation model is established. Then

a coordinated optimal reactive power control strategy considering GFMS auxiliary governance is proposed to adapt to reactive power coordinated optimization and real-time voltage support requirements. In the reactive power coordinated optimization stage

day-ahead and intra-day centralized optimization of reactive power sources is carried out with the goal of optimizing economic efficiency and maximizing dynamic reactive power reserve capacity. In the real-time voltage support stage

a GFMS voltage control strategy is proposed based on voltage support requirements of the grid-connected point. A renewable energy base in the northwest region of China that lacks synchronous power supply support is selected as a case for simulation to verify the effectiveness of the proposed strategy. The results show that the proposed coordinated optimal reactive power control strategy effectively improves the security and stability level of the renewable energy base and gives full play to the role of GFMS.

关键词

Keywords

references

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