新能源仿真建模与安全稳定计算

　　《新能源仿真建模与安全稳定计算》从新能源模型、国产机电仿真软件中有关新能源模型的使用方法、新能源参数拟合、新能源参数选取、电网各类稳定问题仿真计算的思路与操作步骤、新能源参数优化计算等六个方面进行介绍，为新能源建模及大规模新能源接入电网的仿真计算规范化提供技术指导。
　　《新能源仿真建模与安全稳定计算》可供从事新能源发电或电力系统设计、规划、调度、研究等相关工作人员参考学习。

主编李明节，教授级高工，长期负责国家电网运行与控制、水电与新能源调度管理等工作，经历了我国特高压交直流工程从无到有，新能源装机快速增长的发展历程，针对特高压互联电网发展和能源转型过程中的大电网安全控制、清洁能源消纳难题，牵头组织建立起完善的特高压交直流混联电网运行控制和安全防御体系，建立起新能源调度技术、标准和工作体系，有力保障了特高压电网快速发展和安全运行，支撑了新能源装机的高速增长和消纳水平不断提升，向全世界展示了我国电网先进的调度技术和运行管理水平。在此期间，主持30余项国家及行业标准的制定，获省部级奖励13次，公开发表学术论文/文章17篇，参编著作5部，获发明授权专利4项。

从仿真所需的新能源模型介绍、参数选取、场站建模、无功补偿等方面构建了完整的新能源仿真知识体系；将仿真流程规范化，为将大规模新能源接入电网的机电暂态仿真提供指导意义。

　　在能源转型的时代背景下，能源结构快速调整，以风力、太阳能为主的新能源发电系统装机容量日益增加，在电源中的占比逐年提高。在电力系统运行中，新能源对电网的频率、电压、暂态、动态等各类稳定问题的影响已不容忽视。甚至在部分地区，新能源已成为影响电网稳定性的主导因素。高比例新能源大范围、远距离输电带来的安全风险不断增加，电网安全运行及清洁能源消纳面临新的挑战。
　　为提升对大规模新能源接入的特高压交直流混联电网稳定机理的认知水平，促进新能源高质量快速发展，推动新型电力系统构建，须加强对新能源并网的仿真建模和安全稳定计算。目前，机电暂态仿真的应用最为广泛，但在新能源集群的大电网机电暂态仿真计算中存在以下问题：一是基于美国通用电气（GE公司）模型原理开发的第一代新能源模型对故障穿越特性仿真的准确性不足，而国内PSASP和PSD-BPA模型开发团队研发的新版模型虽能够较准确地模拟机组故障的穿越特性，但其对不同机型的适应性及使用方法等未形成标准流程。二是新能源仿真参数的选取存在困难。新能源发电设备厂商众多，不同厂商、不同型号的设备结构和并网特性差异显著，难以实现对所有设备逐一开展现场测试。三是同一参数对电网各种类型的稳定问题影响不同。采用典型参数难以准确模拟不同机型的关键并网特性。仿真计算中，对电网不同类型的稳定问题，如何选取新能源参数仍是一个难点。
　　考虑到大规模新能源并网的机电暂态仿真需求不断增加，而目前该工作存在难点和盲点，国家电力调度控制中心组织部分电网调度部门、电力科研院所的专业人员共同编写了《新能源仿真建模与安全稳定计算》一书，系统阐述新能源机电暂态模型、国产机电暂态仿真软件中有关新能源模型的使用方法、新能源参数拟合、新能源参数选取、电网各类稳定问题仿真计算的思路与操作步骤、新能源参数优化计算等内容。本书可为新能源机电暂态建模及大规模新能源接入电网的仿真计算提供指导，适用于从事新能源发电或电力系统设计、规划、调度、研究等相关人员，以及其他对新能源仿真计算有需求的读者学习参考。
　　本书共七章：第一章为概述，简要介绍了新能源发电原理，新能源机电暂态新/旧版模型的差异、适用情况与使用建议；第二章针对新版新能源模型，介绍了国产机电暂态仿真软件——PSASP与PSD-BPA中，直驱风机、双馈风机、光伏电站和储能电站的机电暂态仿真模型；第三章为新能源模型参数介绍，列出了新能源各模块各项参数的物理意义以及典型值；第四章为新能源模型仿真参数的整定与选取，介绍了新能源机电暂态模型参数的整定需求、方法与流程，并对不同仿真场景下的新能源参数选取提供了建议：第五章为新能源场站模型，介绍了新能源场站级建模以及站内无功补偿装置建模，并对此类模型在国产机电暂态仿真软件中的使用方法进行说明；第六章为新能源机电暂态仿真计算，介绍了电网各类稳定问题的分析方法与仿真计算流程；第七章为新能源参数优化计算，介绍了提升输电能力的参数优化计算方法。

前言

第一章 概述
第一节 新能源发电原理
第二节 新能源机电仿真模型
第三节 新能源新旧模型差异

第二章 新版新能源模型
第一节 PSASP程序新能源模型
第二节 PSD-BPA程序新能源模型

第三章 新能源模型参数
第一节 PSASP程序新能源参数
第二节 PSD-BPA程序新能源参数

第四章 新能源模型仿真参数的整定与选取
第一节 新能源模型仿真参数整定的必要性和收资模板
第二节 新能源模型仿真参数整定方法
第三节 新能源模型仿真参数选取方法

第五章 新能源场站模型
第一节 新能源场站建模必要性
第二节 新能源场站等值思路
第三节 新能源场站建模方法
第四节 新能源场站无功补偿装置

第六章 新能源机电暂态仿真计算
第一节 直流近区新能源暂态过电压计算方法
第二节 考虑新能源的系统暂态/动态稳定计算方法
第三节 考虑新能源低电压穿越造成频率稳定问题的计算方法
第四节 考虑跨区联络线耦合关系的直流受电能力计算方法
第五节 考虑电压稳定制约下的交直流受电能力计算方法

第七章 新能源参数优化计算
第一节 优化原则与关键参数
第二节 优化计算一般流程
第三节 优化计算实例

附录 APSD-BPA模型填卡方式与PSASP模型型号对应表
参考文献
索引