杨哲涵， 熊小伏

(输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室， 重庆大学， 重庆 400044)

1 引言

近年来，风电、光伏等可再生能源发展迅速，特别是光伏发电在电网中的渗透率不断提高[1]。2019年我国光伏发电累计装机达到2 亿kW，预计到2030年，我国光伏发电装机容量将达到10.5 亿kW；到2050年，我国光伏发电装机容量将达到27 亿kW[2]。目前并网的光伏发电系统为了最大化利用太阳能，通常在最大功率跟踪模式下工作[3，4]，在电力系统发生故障时，光伏发电系统没有多余的功率参加电网的紧急控制[3,5，6]。随着电网中光伏渗透率的不断提升，部分具有有功备用容量的常规机组被替代，进而降低了电网的有功备用容量，导致电网的紧急控制能力不足。因此，使光伏发电系统具备主动参加电网控制的能力，对光伏高渗透率电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

现阶段对主动控制光伏发电辅助电网安全控制所开展的研究还相对较少[7]。文献[8，9]将高比例光伏发电电网中的光伏发电系统看作负的负荷，通过优化火电参数从而提升电网的紧急控制能力，但其忽略了光伏发电系统的有功支撑潜力；文献[10]组合光伏发电系统和可投切负荷，通过二者协调控制为高比例光伏发电电网提供紧急支撑。但该方法需对电网中负荷进行必要的改造，其适用场景相对较窄；为光伏发电系统配备外置储能，也可以主动控制光伏发电系统辅助电网安全控制，但储能的造价和维护成本较高，在控制经济性上有所欠缺[11]；……