构网型

5月24日，中国电机工程学会组织召开“35千伏高压直挂式构网型储能主动支撑新能源电力系统关键技术、装备及应用”项目成果鉴定会。经行业权威专家鉴定评价，该项目整体技术达到国际领先水平，标志着我国在高比例新能源电力系统稳定控制与构网型储能领域取得重大突破。

近日，构网型储能规划技术和工具首次在云南省级电网层面成功实现工程化应用。该技术成果解决了新能源占比过高带来的消纳困难、电网支撑强度不足等突出难题，将显著增强电网动态稳定水平与故障抵御能力，提升系统新能源承载能力。该技术成果由南方电网科学研究院有限责任公司（以下简称“南网科研院”）研发，是国内首个兼顾稳定需求与系统平衡的省级电网构网型储能规划方法体系，填补了国内相关技术和工程应用的空白。

8月5日，由国网西藏调控中心牵头，国网西藏电力有限公司电力科学研究院（以下简称“西藏电科院”）实施完成了西藏阿里措勤水发光储电站构网型储能系统黑启动现场试验。本次试验实现了西藏地区构网型储能黑启动现场试验“零”的突破。

国家发改委、国家能源局等多部门发文:支持构网型储能技术研发与工程示范;选择典型场景应用构网型控制技术;研究完善储能价格机制和财政金融政策，等相关文件对于构网型储能的定位:显著提高新能源接入弱电网的电压、频率等稳定支撑能力，大幅提升风电光伏大基地项目输电通道的安全稳定送电能力;具备主动支撑电网电压、频率、功角稳定能力

构网型的基本原理是控制网侧变流器输出电压的幅值/相位，使其作为自同步电压源并网，模拟同步机运行机制。电压源具备对电网内的有功、电压变化的自主响应机制，具备优异的动态性能但这也导致了在不同时间尺度上，其对直流电压维持能力和机侧能量提出了更高的要求。

​近日，国家自然科学基金委员会公布了2023年国家自然科学基金集中接收申请项目评审结果。由国网江苏电力科学研究院陈兵主持的“构网型变流器接入电网引发谐波电能质量问题的机理与抑制方法研究”项目正式获批立项，资助期为2024年1月至2027年12月。这是国网江苏省电力有限公司首次获得国家自然科学基金面上项目资助。

9月6日，中关村储能产业技术联盟团体标准《构网型储能变流器技术规范》征求意见稿公开征求意见。该文件要求构网型储能变流器具备惯量响应、阻尼控制、电网频率调节、电网电压调节、高低压故障穿越、过载、并/离网切换、多机并联、功率控制、黑启动、相角突变耐受、电网强度适应、报警和保护等20余项功能。

高压直流输电系统出现闭锁、换相失败等故障时，会引起送端换流站附近新能源电站的瞬时电压波动并易导致其脱网。首先，分析了构网型储能开环控制策略的运行原理、响应特性和关键参数影响。然后，分析了调相机的无功响应特性，并将构网型储能无功控制模型与调相机的励磁调节控制模型进行对比。最后，搭建了包含特高压直流、光伏、调相机、构网型储能的半实物仿真系统，进行了直流换相失败故障下的交流暂态过电压抑制效果对比试验。结果表明，容量相同的构网型储能和分布式调相机在无功瞬时响应速度、抑制交流暂态过电压能力方面可以实现相近的效果。 When faults such as blocking and commutation failure occur in a high-voltage direct current(HVDC) transmission system, they can cause transient voltage fluctuations near the sending-side converter station and lead to the disconnection with power grid. Firstly, the operating principles, response characteristics, and key parameter influences of the grid-forming energy storage open-loop control strategy are analyzed. Then, the reactive response characteristics of the synchronous condenser are analyzed, and a comparison is made between the grid-forming energy storage reactive power control model and the excitation regulation control model. Finally, a semi-physical simulation system is established, including EHVDC, photovoltaics, synchronous condenser, and grid-forming energy storage, to conduct comparative experiments on the effect of suppressing AC transient overvoltage under DC commutation failure. The results indicate that grid-forming energy storage and distributed synchronous condenser with the same capacity can achieve similar effects in terms of reactive transient response speed and the ability to suppress AC transient overvoltage.

大力开发新能源发电是践行国家“碳达峰，碳中和”的关键举措。跟网和构网是新能源的两种热门并网控制技术。跟网型技术成熟度更高，产品类型多，成本低；而构网型技术对电网频率电压及稳定的支撑能力强，近些年快速发展；构网与跟网混合是未来电网重要的组网形式。本报告从系统能量动态平衡视角出发，认识了新能源组网运行的本质；而后介绍了跟网型新能源功率支撑、构网型装备控制与保护等方面技术；最后介绍了一些初步的工程实践。

在风电场直流侧配备储能以实现虚拟同步机控制的方案需要对风电场的硬件进行改造升级，成本较高；在风电场交流侧配备储能虽成本较低，但现有的风电场与交流侧储能独立控制的方法对风电场出力波动的平抑作用有限。在不改变风电场现行控制基础上，文章提出一种风电场及其交流侧配备的构网型储能设备的虚拟同步发电机协同控制方案，可使新能源和储能联合系统呈现电压源效应并提供系统阻尼和惯量，考虑了储能容量对控制效果的限制作用，并提出了储能容量与风电场装机量的最佳配比，通过仿真实验对该方案的有效性进行了论证。结果表明：通过协同控制风电场与其交流侧配备的构网型储能出力，可以与风电场直流侧配备储能的虚拟控制实现相同的频率与电压支持效果，并有效平抑风力发电的波动性。