全电压等级新能源省地双向协同支援的有功控制体系及策略

张刘冬; 张海波; 熊浩; 李彦柳; 彭志强; 李烽

doi:10.7500/AEPS20240731007

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

全电压等级新能源省地双向协同支援的有功控制体系及策略

工程应用 | 更新时间：2026-02-28

- 全电压等级新能源省地双向协同支援的有功控制体系及策略
- Active Power Control System and Strategy for Full-voltage-level Renewable Energy Provincial-local Bidirectional Coordinated Support
- 电力系统自动化 2025年49卷第23期页码：198-207
- 作者机构：
  
  1.国网江苏省电力有限公司，江苏省南京市 210024
  2.国网江苏省电力有限公司南通供电分公司，江苏省南通市 226006
  3.国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏省南京市 211103
- 作者简介：
  
  张刘冬(1987—)，男，通信作者，博士，高级工程师，主要研究方向：电力系统自动化、新能源自动控制。E-mail：zldon_1987@126.com
  张海波(1990—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向：电力系统自动化。E-mail：zhb727@zju.edu.cn
  熊浩(1982—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向：电网调度运行管理。E-mail：14019901@qq.com
- 基金信息：
  
  国网江苏省电力有限公司科技项目(J2024019)
- DOI：10.7500/AEPS20240731007
  中图分类号：
- 收稿：2024-07-31，
  
  修回：2025-05-15，
  
  网络首发：2025-08-27，
  
  纸质出版：2025-12-10
- 稿件说明：
移动端阅览
张刘冬,张海波,熊浩等.全电压等级新能源省地双向协同支援的有功控制体系及策略[J].电力系统自动化,2025,49(23):198-207.

ZHANG Liudong,ZHANG Haibo,XIONG Hao,et al.Active Power Control System and Strategy for Full-voltage-level Renewable Energy Provincial-local Bidirectional Coordinated Support[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(23):198-207.
张刘冬,张海波,熊浩等.全电压等级新能源省地双向协同支援的有功控制体系及策略[J].电力系统自动化,2025,49(23):198-207. DOI： 10.7500/AEPS20240731007.

ZHANG Liudong,ZHANG Haibo,XIONG Hao,et al.Active Power Control System and Strategy for Full-voltage-level Renewable Energy Provincial-local Bidirectional Coordinated Support[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(23):198-207. DOI： 10.7500/AEPS20240731007.

摘要

为解决省调全网调峰及输电断面控制、地区主变压器过载风险控制等省地不同的新能源控制场景需求，对省地新能源有功协同自动控制体系架构及策略开展研究。采用“省调-地调”与“集中-分布”协同技术路线，在省、地两级调度主站部署新能源自动功率控制模块，构建“1+

”全电压等级新能源有功协同自动功率控制体系。依托该体系进一步提出两类省地新能源资源双向协同支援策略，即地调将其管辖的可调资源聚合上送至省调，满足省调调节需求，地调也可针对本地主变压器

－1过载等紧急情况生成调节指令，经省调统一决策后下发至统调资源执行，全面提升电网平衡调节能力。通过某省、地两级调度的实际运行效果验证了所提体系及策略的有效性，保障了电网安全稳定运行及新能源最大化消纳。

Abstract

To address the diverse requirements for renewable energy control scenarios at the provincial and local levels

such as provincial grid peak regulation and transmission section control

as well as local main transformer overload risk control

research has been conducted on the architecture and strategies of a provincial-local coordinated automatic active power control system for renewable energy. A coordinated technical approach combining “provincial dispatch-local dispatch” and “centralized-distributed” strategies is adopted. Automatic power control modules for renewable energy are deployed at both provincial and local dispatch master stations

establishing a “1+

” coordinated automatic active power control system for renewable energy across full voltage levels. Based on this system

two types of bidirectional coordinated support strategies for provincial-local renewable energy resources are proposed. Specifically

local dispatch can aggregate and transmit its adjustable resources to the provincial dispatch to meet the regulation needs of provincial dispatch. Meanwhile

local dispatch can also generate regulation commands in response to local emergencies

such as

N-

1 overload of main transformers. These commands are then uniformly decided upo

n by provincial dispatch and issued to unified-dispatch resources for execution

thereby comprehensively enhancing the grid balance adjustment capabilities. The effectiveness of the proposed system and strategy is verified by the actual operation effects of a provincial-local dispatch to ensure the safe and stable operation of the power grid and the maximum consumption of renewable energy.

关键词

Keywords

references

卓振宇，张宁，谢小荣，等 . 高比例可再生能源电力系统关键技术及发展挑战［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 9 ）： 171 - 191 .

ZHUO Zhenyu ， ZHANG Ning ， XIE Xiaorong ， et al . Key technologies and developing challenges of power system with high proportion of renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 9 ）： 171 - 191 .

于群，李知艺，谷炜，等 . 面向理想调度的高比例新能源电力系统端到端调度决策方法［J］. 中国电机工程学报， 2023 ， 43 （增刊1 ）： 31 - 43 .

YU Qun ， LI Zhiyi ， GU Wei ， et al . Perfect-dispatch-oriented end-to-end dispatch decision-making method for high proportion renewable energy power system ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2023 ， 43 （ S1 ）： 31 - 43 .

吴文传，许书伟，杨越，等 . 风险量化的高比例新能源电力系统概率调度［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 15 ）： 3 - 11 .

WU Wenchuan ， XU Shuwei ， YANG Yue ， et al . Risk-quantified probabilistic dispatch for power system with high proportion of renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 15 ）： 3 - 11 .

YANG Y ， WU W C ， WANG B ， et al . Analytical reformulation for stochastic unit commitment considering wind power uncertainty with Gaussian mixture model ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2020 ， 35 （ 4 ）： 2769 - 2782 .

叶畅，柳丹，杨欣宜，等 . 基于最小惯量评估的高比例新能源电力系统优化运行策略［J］. 电网技术， 2023 ， 47 （ 2 ）： 502 - 509 .

YE Chang ， LIU Dan ， YANG Xinyi ， et al . Optimal operation strategy of high proportion new energy power system based on minimum inertia evaluation ［J］. Power System Technology ， 2023 ， 47 （ 2 ）： 502 - 509 .

胡俊杰，赖信辉，郭伟，等 . 考虑电动汽车灵活性与风电消纳的区域电网多时间尺度调度［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 16 ）： 52 - 60 .

HU Junjie ， LAI Xinhui ， GUO Wei ， et al . Multi-time-scale scheduling for regional power grid considering flexibility of electric vehicle and wind power accommodation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 16 ）： 52 - 60 .

ZHANG H X ， LU Z X ， HU W ， et al . Coordinated optimal operation of hydro-wind-solar integrated systems ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 242 ： 883 - 896 .

LIU B X ， LUND J R ， LIAO S L ， et al . Optimal power peak shaving using hydropower to complement wind and solar power uncertainty ［J］. Energy Conversion and Management ， 2020 ， 209 ： 112628 .

汪梦军，郭剑波，马士聪，等 . 新能源电力系统暂态频率稳定分析与调频控制方法综述［J］. 中国电机工程学报， 2023 ， 43 （ 5 ）： 1672 - 1693 .

WANG Mengjun ， GUO Jianbo ， MA Shicong ， et al . Review of transient frequency stability analysis and frequency regulation control methods for renewable power systems ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2023 ， 43 （ 5 ）： 1672 - 1693 .

雷雨，向明旭，黄子蒙，等 . 面向多源协调互济的AGC指令两阶段分配方法［J］. 电力系统保护与控制， 2024 ， 52 （ 14 ）： 71 - 81 .

LEI Yu ， XIANG Mingxu ， HUANG Zimeng ， et al . A two-stage allocation method for AGC command with multi-resource coordination ［J］. Power System Protection and Control ， 2024 ， 52 （ 14 ）： 71 - 81 .

滕贤亮，谈超，昌力，等 . 高比例新能源电力系统有功功率与频率控制研究综述及展望［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 15 ）： 12 - 35 .

TENG Xianliang ， TAN Chao ， CHANG Li ， et al . Review and prospect of research on active power and frequency control in power system with high proportion of renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 15 ）： 12 - 35 .

翟丙旭，王靖然，杨志刚，等 . 调峰约束下考虑发电优先级的风电有功控制策略［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 23 ）： 83 - 88 .

ZHAI Bingxu ， WANG Jingran ， YANG Zhigang ， et al . Active power control strategy for wind power considering priorities of power generation with peak regulation constraints ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 23 ）： 83 - 88 .

陈堂龙，汪马翔，王昊昊，等 . 考虑长期电量公平与实时电力公平的新能源有功控制方法［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 21 ）： 111 - 117 .

CHEN Tanglong ， WANG Maxiang ， WANG Haohao ， et al . Control method of active power for renewable energy considering long-term electric quantity and real-time electricity equity ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 21 ）： 111 - 117 .

谢旭，吴继平，罗亚洲，等 . 同一控制区两级调度风电实时协调控制策略［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 11 ）： 114 - 119 .

XIE Xu ， WU Jiping ， LUO Yazhou ， et al . Real-time coordinated control strategy for wind power with two-level dispatching in same control area ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 11 ）： 114 - 119 .

刘秋华，张正延，姜亚熙，等 . 平衡单元模式下德国电力电量平衡机制探讨及启示［J］. 电力需求侧管理， 2024 ， 26 （ 4 ）： 113 - 118 .

LIU Qiuhua ， ZHANG Zhengyan ， JANG Yaxi ， et al . Discussion on power balance mechanism of Germany and its implications under balancing group mode ［J］. Power Demand Side Management ， 2024 ， 26 （ 4 ）： 113 - 118 .

张江丰，郭斌琪，王天宇，等 . 基于广域信息交互的电网侧储能省地有功协同控制技术［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 17 ）： 128 - 136 .

ZHANG Jiangfeng ， GUO Binqi ， WANG Tianyu ， et al . Provincial and regional active power cooperative control technology for energy storage on power grid side based on wide-area information interaction ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 17 ）： 128 - 136 .

王恒，郭凌旭，武瑞龙，等 . 基于电力调度数据网的广域消息总线设计与实现［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 15 ）： 100 - 106 .

WANG Heng ， GUO Lingxu ， WU Ruilong ， et al . Design and implementation of wide-area message bus based on electric power dispatching data network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 15 ）： 100 - 106 .

张小白，高宗和，钱玉妹，等 . 用AGC实现稳定断面越限的预防和校正控制［J］. 电网技术， 2005 ， 29 （ 19 ）： 55 - 59 .

ZHANG Xiaobai ， GAO Zonghe ， QIAN Yumei ， et al . Implementation of preventive and remedial control for tie line overload by use of automatic generation control ［J］. Power System Technology ， 2005 ， 29 （ 19 ）： 55 - 59 .

秦川，任伟，江叶峰，等 . 频率安全分段控制下轮次切负荷协调优化策略［J］. 电力自动化设备， 2022 ， 42 （ 7 ）： 261 - 268 .

QIN Chuan ， REN Wei ， JIANG Yefeng ， et al . Coordinated optimization strategy of wheel load shedding under frequency safety subsection control ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2022 ， 42 （ 7 ）： 261 - 268 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

考虑资源运行特性的可调节负荷调峰调频优化控制策略