随着大规模新能源发电、高压直流输电、大功率直流负荷的快速发展,电力系统“源-网-荷”各部分电力电子化程度逐年提高使得电压暂降研究与治理技术产生新的挑战。在检测、评估与治理方面的发展趋势主要如下。
1)在电压暂降检测方面,随着未来稳态扰动与暂态扰动特征复杂性增高,对检测算法的快速性和抗干扰性要求持续增加,需进一步开发微秒级别的检测算法。其次,谐波干扰会对检测算法的快速性提出挑战,如何权衡两者要求以及能否寻求新的低运算量、强抗干扰性和快速性符合要求的检测方法。最后,对于不同的治理设备,其核心工作原理区别为“切、堵、补”等,不同工作原理的设备存在不同的检测需求,如是否检测相位突变、算法实现成本等,应该根据实际需求开发相应的检测算法。
2)在电压暂降评估方面,未来首先应完善新型电力系统故障分析理论,考虑电力电子设备、分布式新能源、储能系统等新型源荷设备并网,和电动汽车等单相大功率负荷、新型敏感负荷的响应,以及交/直流故障混杂、复杂电网形态结构下对系统稳态电压水平与故障电流特性的影响。其次,应完善多能耦合场景下的电压暂降影响分析模型与风险评价指标体系,对于电网、气网、热网安全性与稳定性的考虑也应一并纳入电压暂降风险量化指标体系中。最后,应融合多种方法开展电压暂降风险评估方法,如仿真模拟、状态估计和数据驱动,可以互为补充以改善评估精度。
3)在电压暂降治理方面,未来主要是从三个层面进一步开展研究,即电网层面、用户层面以及设备本体层面。在电网层面,需要更智能、自适应的电网调度系统,集成更大规模的储能系统,提高和优化分布式能源的低电压穿越能力与规程,装配速动性、适应性、选择性、可靠性更好的保护系统,建成多资源协同的扰动自趋优调控系统等。在用户层面,应积极开发技术经济性更优、范围更广的切补技术,并结合分布式能源和储能设备,提高用户侧的电能供应灵活性。在设备本体层面,完善在复杂电压暂降特征下,敏感负荷抗扰能力评估与划分方法,并进一步开发具有高抗扰能力的关键负荷,提高用户对电压暂降的耐受水平。