2024年储能变流器主导构网的大规模光伏经LCC送出系统报告-华北电力大学（赵西贝）

赵西贝张泽张博一研究背景二拓扑与关键参数设计三工作原理四仿真分析■■我国能源资源与负荷呈逆向分布，跨区域、远距离输电以及深远海输电是负荷中心供电和城市环境污染治理的共同需求。2030年前，直流输电参与新能■我国已建成特高压直流输电20项，预计到2025年特高压直流总计24项。其中，已建成投运的特高压直流工程送端均采用常规的电网换相换流器(LCC)技术。酒泉-湖南±800干伏特高压酒泉-湖南±800干伏特高压第3页，共28页第4页，共28页在沙漠、戈壁与荒漠地区开发新能源是国家战略。目前典型的大规模新能源特高压直流外送工甘肃-浙江工程：总装机规模1500万千瓦(包括煤电400万干瓦),直流±800kV/800万千瓦。 蒙西-京津冀工程：总装机规模1600万千瓦(包括煤电400万千瓦),直流±800kV/800万千瓦送出方式光伏700万千瓦风电400万千瓦2370千米送端：混合MMC受端：混合MMC蒙西-京津冀光伏800万千瓦风电400万千瓦703千米送端：常规LCC受端：混合MMC沙戈荒地区新能源送出方案成为关注的技术需求!!!来来来来来来来来来来受端换流站送端换流站本本来本来本;本本康宝站康宝站北京站母线张北站丰宁站丰宁抽蓄创新提出一种储能变流器主导构网的大规模新能源经LCC送出方案二拓扑与关键参数设计三工作原理四仿真分析YpovP.pes本本混合型MMC来来拓扑及关键参数设计n拓扑及关键参数设计构网型储能接入送端极弱系统后，能够有效提升系统各节点的电压强度。为保证LCC和新能源发电基地的正常运行，需满足以下两个条件：送端交流系统参数参数光伏装机容量/GW5直流容量/GW4光伏汇集站/个4光伏汇集站变压器容量/MVA光伏汇集站变压器漏抗/p.u.525kV线路长度/km525kV线路阻抗/(Q/km)构网型储能等效阻抗/p.u.构网型储能变流器容量参数光伏场站出口PCS容量/MWPCC点的MRSCR2光伏场站出口的MRSCR初始投资(0.089元/W)(0.40元/Wh)光伏经MMC外送计算得到：光伏经MMC外送直流输电成本为0.1043元/kwh;光伏经LCC外送直流输电成本为二拓扑与关键参数设计三工作原理四仿真分析I光伏系统Y220/来来来来混合型MMC储能变流器主导构网的大规模光伏经LCC送出方案HBSM个数工作原理00十否十否虚拟同步发电机控制虚拟同步发电机控制是是是00s是是ESfESf针对挑战3:针对挑战3:沙戈荒地区由于无常规电源及交流电网支撑，新能源发电基地可能出现长时无出力的新工况(夜间无光、高温无风),使送端交流系统面临全黑挑战。系统全黑将导致调度为避免新能源发电基地长时无出力下送端系统全黑，提出一种直流潮流反转时序，以实现该PP=tot₁适时逐组t₂电流下降滤波装置Peff0LCC与混合型MMC控制时序■送端交流故障：交流电压跌落易导致新能源机组和构网型PCS过流。本作品通过“超二拓扑与关键参数设计三工作原理四仿真分析仿真分析第18页，共28页仿真分析仿真分析夜间无光场景仿真分析0MM0仿真分析仿真工况仿真工况仿真结果仿真结果03320(c)光伏场站出口电压(d)PCS短路电流送端交流故障系统响应特性二拓扑与关键参数设计三工作原理四仿真分析结语针对未来场景下，新能源发电基地可能面临的无常规电源支撑及无交流主网联络的技术挑针对未来场景下，新能源发电基地可能