哈尔滨工业大学 徐殿国等：电力系统柔性一次设备及其关键技术—应用与展望

 原文发表在《电力系统自动化》2018年第42卷第7期“电力系统柔性一次设备关键技术”专刊，欢迎品读。

本文引文信息

徐殿国, 张书鑫, 李彬彬. 电力系统柔性一次设备及其关键技术： 应用与展望 [J]. 电力系统自动化, 2018, 42(7): 2-22. DOI: 10.7500/ AEPS20180209010.

XU Dianguo, ZHANG Shuxin, LI Binbin. Flexible Primary Equipment in Power System and Their Key Technologies: Applications and Prospects [J]. Automation of Electric Power Systems, 2018, 42(7): 2-22. DOI: 10.7500/ AEPS20180209010.

电力系统柔性一次设备及其关键技术：应用与展望

DOI: 10.7500/AEPS20180209010

徐殿国，张书鑫，李彬彬

随着传统化石能源短缺以及全球气候变化问题的不断加深，能源结构转型越来越受到人们的重视。清洁的可再生能源主要是通过转化为电能才能被利用，而可再生能源发电与传统化石能源发电存在着明显不同的技术特点，这对现代电网提出了更高的要求。另一方面，分布式电源与储能装置的大量接入以及主动配电系统、微电网技术的不断进步，也使得现代电力系统朝着更智能、更灵活的方向不断发展。

在此背景下，大量新型电力电子设备被应用在电力系统中，使电力系统的可控性和灵活性更强。本文将这类基于电力电子技术的电力系统新型一次设备归纳统称为“柔性一次设备”。柔性一次设备的主要应用领域包括柔性交流输电、柔性直流输电、可再生能源发电与电力储能以及主动配电系统与微电网四个方面。柔性一次设备在现代电网中的应用有效提升了电能的转换和传输效率，增强了电力系统的调控能力与灵活性，大大提高了电网对可再生能源的消纳能力，同时能更好地满足用户对于电能质量的要求。其作为现代电网的关键支撑技术，近年来迅速成为研究热点并得到国内外研究人员广泛关注。不同电路拓扑纷纷涌现，新的控制策略与变流技术层出不穷，大量装置投入工程建设与运行。但与现代电力系统的发展要求相比，现有的柔性一次设备在建模与控制、仿真、可靠性等诸方面仍然存在着一系列的挑战，设备的稳定性、经济性以及灵活性等方面仍有较大的优化空间。

本文介绍了柔性一次设备及其关键技术在柔性交流输电、柔性直流输电、可再生能源发电、电力储能和主动配电系统与微电网等领域的研究进展和工程应用情况，并分析了其共性关键技术与发展趋势。希望能够为促进柔性一次设备的发展与应用起到抛砖引玉的作用。