随着新能源的快速发展，电力系统“双高”（高比例可再生能源、高比例电力电子设备）特征凸显，系统的物理基础、功能形态深刻变化，给电网安全稳定运行带来挑战。新能源场站需要具备主动支撑能力，拥有接近或高于同步电源的控制特性，支撑系统电压、频率稳定以及提供备用容量。国家电网有限公司华北分部开展新能源场站主动支撑技术研究，深入分析大规模新能源接入对电网的影响，提出了新能源主动支撑技术要求，助力新能源健康有序发展，推动加快构建新型电力系统。

●大规模新能源接入影响电网安全稳定运行

近年来，新能源接入电网的规模逐年扩大。以华北电网为例，预计到今年年底新能源装机规模约3亿千瓦，2025年约4.3亿千瓦。受新能源主动支撑能力不足、单机容量小、装机数量大等因素影响，监测和控制电力系统运行情况的难度增加，给电网安全稳定运行带来挑战。

电力系统转动惯量下降，频率稳定水平降低。新能源机组呈现出弱惯性或无惯性特征，在无附加控制的情况下，新能源机组在惯量响应阶段并不具备分配系统扰动功率的能力，在一次调频阶段频率调节能力受限，电力系统频率变化速度加快、幅度增加；在有附加控制的情况下，受新能源机组运行特性制约，惯量响应及一次调频的上调空间有限。随着新能源装机接入占比增加，电网总体惯量、调频能力降低，出现故障的风险增加。

新能源机组对电力系统电压支撑能力不足，系统电压稳定水平下降。新能源场站一般由无功设备提供电压支撑，由于并网电压等级较低，难以为500千伏及以上主网提供有效支撑。如果电力系统故障导致新能源机组进入低电压穿越状态，新能源机组难以提供系统急需的动态无功支撑，造成系统电压稳定水平降低，必须通过降低系统运行效率的方式保证稳定水平。

具有“双高”特征的电力系统动态特性复杂，功角稳定特性变化大。电力系统动态特性发生较大改变，系统同步稳定逐渐由新能源参与转变成主导。电网出现故障后容易产生复杂的动态交互作用，可能引起传统机组功角稳定问题、新能源机组的同步稳定问题以及系统电压稳定问题并存的复杂情况，给电网运行控制造成困难。

电力电子设备大幅增加，宽频振荡问题凸显。直流、新能源机组、无功补偿设备等通过电力电子设备接入电网，这些元件之间存在多时间尺度交互。电力系统出现振荡时，振荡频率呈现宽频带特性，宽频振荡发生的概率大幅增加，易引发电网失稳。宽频振荡的抑制、控制和阻断面临较大挑战。

电力系统连锁故障风险增加。新能源机组耐过流能力差，当电网故障引发低电压或高电压时都会引发换流器过流，易造成新能源机组脱网。新能源机组控制电压能力不及传统机组，暂态过电压问题突出，也增加了新能源机组的脱网风险，可能引发系统频率和电压问题，导致连锁故障。