观察丨新型电力系统这一技术被业内看好亟待突破

来源：中国能源新闻网 时间：2024-12-11 17:15

中国能源新闻网记者 周倜然 见习记者 衣韵潼

　　构网型技术作为推动新型电力系统建设的关键技术之一，在提升电网灵活性、促进可再生能源高效接入及保障电力系统稳定运行等方面正展现出巨大潜力。

　　为深入探讨构网型技术的最新进展，促进产学研用各领域交流，12月7日，来自能源电力领域的权威专家学者共聚南瑞集团，在“构网型技术与新型电力系统”技术论坛上，为研判构网型技术的新模式、新业态碰撞思维，启迪智慧。

　　构网型技术重要性凸显

　　构网型技术是通过对同步发电机特性进行适当选取和模拟，使电力电子化发电设备类似等同于传统同步发电机，从而让电力系统维持在原有方式下运行的技术。在新型电力系统建设的宏伟蓝图中，构网型技术正逐渐成为重要的组成部分。

　　今年7月，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局共同发布《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，明确提出推进构网型技术应用，根据高比例新能源电力系统运行需要，选择典型场景应用构网型控制技术，具备主动支撑电网电压、频率、功角稳定能力，以保障电力系统稳定运行。

　　近年来，构网型技术发展势头迅猛。

　　有统计数据显示，我国2024年构网型储能招标超过6.8吉瓦，预计2030年总装机规模超过30吉瓦，2024-2030年构网型储能、新能源复合增长率将分别达到56%、150%。

　　此外，澳大利亚构网型储能投运计划于2025年暴涨7倍，美国要求新装的储能都应具备构网控制功能，发展构网型技术已成为国内外共识。

　　为进一步推动构网型技术从理论研究迈向实践应用，国家电网公司充分发挥强大的资源整合与战略引领能力，在构网型技术产品方面持续深耕。

　　其中，国家电网所属南瑞集团承担了首个虚拟同步机国家863计划、首个构网型技术国家重点研发计划等重大项目；聚焦构网型设备特性认知研究、技术标准顶层设计、技术攻关及装备研制、多场景应用示范等方面，率先研制出构网型新能源、构网型储能、电网侧带超容构网型SVG等一批高端装备，在天津中新生态城、张北风光储输基地、内蒙额济纳、西藏拉萨等地广泛应用，为主干电网强支撑、末端电网稳供电、“高海边无”保供电、清洁能源友好并网等作出了积极贡献。

　　“构网型技术仍处于规模化发展早期，需要行业达成共识，共同推动构网型技术的进步，既要满足当下大规模清洁能源发展需求，又要保障我国复杂大电网的安全稳定运行，助力构建‘同步机+构网型设备’双稳定支撑模式。” 南瑞集团董事长、党委书记山社武表示。

　　规模化应用待深入推进

　　就构网型技术的应用现状看，目前，微电网应用较为成熟，独立供电系统已取得小规模应用，局部弱电网开展了应用示范但尚未开展规模化应用，大电网则仅开展零星试点。

　　中国工程院院士舒印彪表示，积极推进构网型技术创新和推广应用，下一步，建议在加强技术攻关、重视示范应用、发挥标准引领作用、完善配套机制等方面发力，协力破解难题。

　　“首先，要厘清构网型装备在不同场景下的功能定位、构网能力要求、技术经济性和规划配置方法，不断加深对构网型装备的同步特性、多机协同及稳定机理的认知，面向多场景迭代，研制针对性更强、适用性更好、性能更优的构网型技术装备。”舒印彪强调。

　　中国工程院院士沈国荣认为，“构网”是具备独立构建电力系统能力的理想同步电源，加强从储能和无功补偿两方面的具体实践来验证构网能力，将为行业推动构网型技术发展提供重要参考。

　　推动构网型技术健康有序发展，除了要全面加强构网型技术管理，根据新型电力系统不同阶段的需求和构网型技术特点设计发展路线，还需进一步强化相关标准建设。

　　据了解，自1997年构网型技术在国际上被首次提出后，英国、德国、美国、澳大利亚等已相继制定了构网型技术标准，针对新能源、储能等领域的构网型装置设置了不同的检测方法。而我国已有的构网型技术标准尚主要集中在储能领域，亟需形成多应用场景、多技术领域的构网型标准体系。

　　多类技术难题亟需攻克

　　在业内看来，构网型技术是继调相机后，又一个保障电网系统稳定运行的可行方向。支撑新型电力系统发展，构网型技术能够发挥新能源送端电网促消纳、电源“空心化”的受端电网强支撑、薄弱电网保供电三方面作用。

　　针对新能源基地场站接入点短路比低，宽频振荡和暂态过电压导致新能源消纳受限的突出问题，构网型技术通过提高电网强度和暂态电压支撑能力，避免大规模新能源连锁脱网风险，保障电网安全稳定水平，提高新能源利用率和外送能力。

　　通过支撑电网电压强度，构网型技术能有效防范系统故障下暂态电压失稳，提升大型城市外来电受电能力，保障高峰时段供电能力。同时，在传统电源少、网架强度弱的西南地区，构网型技术也可通过超强的故障穿越支撑能力、孤岛连续供电技术，保障薄弱电网可靠供电。

　　当前，我国投运和在建的构网型项目共96个，以储能、SVG（Static Var Generator，静止无功发生器）为主。构网型技术水平总体处于国际领先，尤其是各类构网型装备全面发展，开展了各种应用场景实证。不过，聚焦构网型技术在大电网中的应用，还有许多亟需攻克的技术难题。

　　“支撑电网运行，在风险防御方面，目前多形态振荡问题突出，稳定控制不确定性增强。此外，有别于跟网型设备，构网型设备涉网参数多，对系统特性影响规律复杂，因此在频率协调、多层级电压协同控制方面，构网型设备与同步机并联协调难度也进一步增大。”南瑞集团研究院（全重实验室）副院长王伟认为。

　　王伟表示，构网型设备与同步机、跟网型设备间耦合作用加强，使得机电耦合的低频振荡、电磁耦合的宽频振荡交织叠加，产生非预期的多形态振荡问题。同时，构网型设备的限幅、切换环节增加了系统的不确定性，使得故障暂态过程中系统新增非期望平衡点，导致系统能量函数变化复杂，面临暂态同步失稳风险。

责任编辑：王萍