分布式新能源爆发增长，电网仿真却跟不上了？科学家搞了个新模型

近年来，分布式新能源正以前所未有的速度出现在中国的城乡各处。这种分散在用户侧、规模相对较小的新能源，它们虽然单个容量不大，但加起来总量惊人。2022年，中国分布式光伏新增并网容量就超过了5100万千瓦，比集中式光伏新增的还要多。

当越来越多的电力从无数个分散的点注入电网，传统大电网的“感知”和“计算”方式开始面临挑战。在有些省份，分布式新能源的装机占比已超过新能源总装机的一半，高峰时出力能占到当地总用电负荷的近30%。

这带来的不全是好消息，电网调度运行的复杂度增加了，安全稳定分析也变得更困难。澳大利亚、美国等地都曾发生过与分布式新能源相关的电网事故。

问题的关键在于，在大电网的仿真分析中，很难把成千上万个分散的、接入低电压等级的小电源一个个都建模仿真出来。过去常用的办法，是把分布式新能源的发电量简单视为“负的负荷”，从总负荷中扣除。但在新能源渗透率高的地区，这种粗糙的处理方式很容易导致分析结果偏离实际，可能掩盖真实的风险。

也有一些研究尝试用“总体测辨法”，即通过收集电网实际运行数据来反推等值模型。这类方法虽有一定效果，但需要大量、尤其是大扰动下的数据，在实际工程中很难获取。而且得到的模型参数往往缺乏明确的物理意义，容易出现多解或过拟合，不太受一线工程师的青睐。

那么，有没有更贴近工程实际需求的解决方案呢？

电网安全全国重点实验室（中国电力科学研究院有限公司）的兰天楷、孙华东等，提出了一种名为“有源综合负荷模型”的建模新思路。这个模型的出发点很明确，既要能相对准确地反映含高比例分布式新能源的配电网在大电网侧表现出的整体特性，又要便于在省级乃至全国级大电网仿真中实际应用。