时伯年：新型电力系统下的构网型技术

尊敬的各位领导、各位专家，大家下午好。

很荣幸参加今天的研讨会，能够有机会跟大家分享我们公司在构网型技术这个电力电子设备上的应用、理解和认识。

构网型技术的应用背景，实际是结合了目前的新型电力系统。这个新型电力系统又在国家提出的“双碳”目标之下，风电、光伏等新能源正在飞速发展。从原来以同步发电机为主导的电力系统，风、光逐渐变成了主力电源的新型电力系统，它的风电、光伏是在飞速增长的，这个时候就需要借助构网型技术，来为新型电力系统提供动态功率的支撑，以及维持电功率的平衡，这都是它的必要手段。

过去的电力系统，是以同步发电机为主导，到后来逐渐增加了新能源、风电、光伏，未来的占比会越来越高。在这个过程中，它需要从原来以同步电源为主体，这个时候的风电和光伏占比不高，用通俗的话来讲，大海航行靠舵手，需要从电网里找到舵手，指导方向。但未来如果还找舵手，是不好找的，容易迷路，电网容易出问题，所以我们找到了构网型，它可以作为舵手来执行方向。

为了解决目前新型电力系统的问题，我们主要有两类解决方案。

(1)增加电网调节设备提供支撑。增加大型调相机和分布式调相机的部署，由于电机转子具有真实励磁控制系统和转动惯量，能够提供无功支撑和短时有功支撑，因此有助于维持电网的电压稳定和频率稳定。

(2)应用构网技术的电力电子装置提供支撑。以构网技术为核心构建具有电压源特性的电力电子变流器，通过构网控制模拟同步机组特性，使电力电子装置向电网提供类似于同步机的电压、频率支撑能力。构网技术载体包括储能变流器、SVG、柔直、新能源(风电、光伏)并网变流器等。

在国外，这个技术发展得比较快、比较早。2016年澳大利亚发生停电事件之后，特斯拉的储能在那边做了应用，这个应用使用的就是构网型技术。在国内，从2022年开始，政府及工信部发文，推动构网型新能源的装备研发，到后来在西藏、新疆等地区也分别提出了构网型设备，国家能源局也讲了，风电、光伏各种类型的，都要进行技术研发示范，这是以电源发出为主的地区。在江苏，作为电源接受的地区，也提出了要怎样影响这些技术，国家能源局今年年初也做了发文，需要对此做验收和说明。

这个技术到底好在哪?它有相应的支撑能力，对电网来说有三道防线，一是继电保护适应性，二是黑启动能力，三是并离网切换。

我们目前现在大量应用的是跟网型技术，现在的技术热点是构网型技术，从这张对比图可以看到，构网型技术有很多的优势，包括惯量支撑、电压支撑等方面，只有把这些技术用好，才能避免新能源飞速发展后，在电网强度逐渐下降的形势之下，还要保证安全可靠的运行，这是必不可少的技术。

应用场景1：沙戈荒新能源并网及孤岛运行。这个地方的典型特点，电网内部的调节能力不足，常规的电源少了，被新能源替代了，地域宽广，电网频率电压有困难，在新疆、内蒙等地也发生过不少传输过程中出现的电压问题、频率问题，供电可靠性是下降的，而且原来的负荷是波动的，现在的源荷都在波动，形成了很多挑战，需要用构网型储能为核心来做解决方案。在这种模式下，构网型储能需要以构网方式运行，作为电压源支撑，提出了一系列构网型的技术指标要求。

如果电网和主网出现一些脱网，构网型储能还能把新能源带起来，一旦具备条件，可以跟主网恢复运行，可以实现并离网的无缝切换，中间发生故障的时候，可以从并网转到离网，具备恢复条件，重新跟电网相连，把新能源发电的电网送到其他地区。在离网情况下，可以利用储能做好新能源和负荷之间的平衡，从而还可以实现新能源的黑启动。最重要的性能要求是故障穿越，不可避免会发生一些故障，需要设备有抗故障的能力，来实现故障穿越。

应用场景2：高比例新能源暂态电压稳定性提升。像西北地区，很多时候是通过直流外送、新能源配套外送，直流发生故障，会引起局部的过电压问题，这也是原来要装很多调相机的原因，现在的SVG，跟原来的SVG是有所区别的，当发生故障的时候，可以对电压进行快速恢复。通过构网型设备以及分布式调相机这两种解决方案都可以解决过电压问题，构网型SVG具备占地小、成本低的技术优势，根据它自己内在的内本自同步方式，取消了对电压的依赖性。包括惯量支撑，可利用超级电容提供秒级支撑。而且现在对于设备有过载要求，相较于目前大量的电力电子设备时，短时要提供3倍的过流能力，这对电网的安全运行是至关重要的。过去最早的新能源一旦发生故障，为了保设备，一有故障，自己就从电网退出了，或者就脱网运行了。在新能源占比非常低的时候，这是没有问题的，但是未来如果新能源占比非常高，大家都脱网，这个电网就没法运行了，所以对于这个技术来讲，脱网故障穿越运行是非常重要的，当发生故障的时候，不但不能当逃兵，还要对电网做出更有力的主动支撑。

应用场景3：宽频振荡抑制。这是原来没有的现象，是因为电量控制导致的问题，通过构网型，也可以对它进行抑制。

应用场景4：新能源基地经柔性直流送出。

应用场景5：柔性直流接入弱系统。有时候电网也会比较弱，这时候的构网型，也可以很好地保证系统能够运行。

最后，对刚才介绍的内容做一个简单的归纳。

首先，新型电力系统是传统电力系统升级转型的必由之路，它本身的特点是高波动、高受控，同时具有低惯量、低裕度的特点，给电网安全稳定运行带来巨大挑战。

第二，构网型技术针对电网故障扰动的快速准确且规范的动态响应，可以为不同应用场景下的新型电力系统稳定运行提供有力支撑。目前相关的团标、国标不少了，但还有一些更高的标准正在制定之中。

第三，抓住风光大基地、储能、源网荷储协同等市场机遇，推动技术升级变革，这也是我们今天研讨会的主题“新质生产力”，这就是一种典型的新质生产力，促进产业发展，为构建新型电力系统，实现“双碳”目标贡献我们的智慧与力量。

汇报完毕，谢谢大家。

本文为速记稿件，未经过嘉宾审核。