许继电气研制的世界首套构网型先进柔直控制设备顺利投运财富号

该设备所应用的“构网型(grid-forming,GFM)先进柔性直流控制技术”,这里的“构”可以理解为“构建”的意思。在正式介绍之前,先来介绍一下构网型(grid-forming,GFM)先进柔性直流控制技术的“老朋友”——跟网型(grid-following,GFL)柔性直流控制方法,这里的“跟”,可以理解为“跟随”的意思。

其实,这俩都是直流输电工程中的“大脑”控制保护系统对“心脏”全控器件换流阀下达命令的“核心算法”,是张很有权威的“嘴巴”,两者算是公平竞争的关系。

不同的是,跟网型(grid-following,GFL)柔性直流控制方法主要应用于传统柔性直流工程中,在电力系统中始终处于被动,因为它总是follow着电力系统的脚步,依赖于电力系统提供的相位等信息(相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量)来实现它的电压和功率闭环控制等功能,所以,它只有被选择权。

随着新型电力系统来临,原有的电力系统有惯性减小、系统强度变弱的趋势,稳定性问题愈发严重,紧跟着,它的弱点就凸显了,它无法为电力系统提供惯量,就像车辆在高速行驶中想要刹车却只能急刹,极易发生车辆事故危险,并且原有的电力系统渐变成新型电力系统后,它所跟随的相位信息容易受到干扰畸变,导致它在弱系统及孤岛条件下(孤岛效应指在电网失电情况下,发电设备仍作为孤立电源对负载供电的现象)无法稳定运行。

正式介绍一下该设备

该设备应用的“构网型(grid-forming,GFM)先进柔性直流控制技术”可化被动为主动参与电网的频率和电压调节,不需要借助电力系统提供的相位信息就能实现同步。

通过模拟同步发电机的转子运动和励磁控制等特性构建虚拟同步控制策略,实现对“心脏”全控器件换流阀的控制,具备与同步发电机一致的一次调频、一次调压、转动惯量与阻尼响应等外特性,为电力系统运行提供转动惯量及电压支撑,并在此基础上增加了虚拟电路,具备更强的鲁棒性(鲁棒性指系统所具有的在不改变初始稳定构造的情况下抵抗变化的能力),极大提升电网安全稳定运行水平及新能源并网消纳能力。这就相当于它是一辆虚拟豪车,却具有与豪车一样的酷炫外观和绝佳性能,同时,它又加装了ESP(车身电子稳定系统),让车子性能更加稳健卓越。

总体来说,构网型(grid-forming,GFM)先进柔性直流控制技术即提升了现有的电力系统的稳定运行能力,又能适应新型电力系统的各项要求。

随着构网型先进柔直控制设备的顺利投运,代表着在世界范围内首次突破了仅用于光伏、风机等小容量逆变器的构网型控制技术的传统适用范围,为后续千万千瓦级新能源并网奠定坚实基础,在新型电力系统中具有广阔的市场应用前景。

该设备顺利投运背后

相信未来会有更多超精尖的研发成果从这群心怀“国之大者”的研发人员手中诞出,因为他们主动将构建新型电力系统的责任扛在肩,为实现“双碳”目标不断奔跑前行。

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3.构网型储能:让新能源并网更稳更灵活逆变器主要有两种控制技术,即跟网型(Grid Following)控制技术和构网型(Grid Forming)控制技术。当前,并网储能逆变器通常采用跟网型控制技术。 据王晓斌介绍,跟网型逆变器通过跟踪电网的电压、相位来控制其输出,由于跟网型逆变器依赖于电网的实际电压和频率,需要惯性源提供稳定支撑,如旋转质量,因此跟网...https://www.repower.cn/h-nd-474.html
4.全面解读跟网型与构网型储能:技术对比与未来趋势在能源转型的道路上,跟网型储能与构网型储能作为两大技术路径,各有千秋。跟网型储能以其简单可靠、成本较低的特点,在稳定性较好的电网中发挥着重要作用;而构网型储能则以其强大的电压、频率支撑能力和短时高过载能力,可有效提升电网的稳定性和新能源的消纳能力。未来,随着新能源比重的不断增加和电网稳定性的挑战...https://www.hoenergypower.cn/news/chnology-comparison-and-future-trends-493.html
5.构网+储能,新能源并网的下一个刚需这一物理性能决定着跟网型储能电站在提供消纳能力的同时,必须依赖电网的稳定电压和频率运行,无法为电网提供强度的支撑。 而构网型储能却“化被动为主动”,能使逆变器连接的能源(例如风光或电池)在电网干扰或停电时,为电网提供电压和频率的支持。 (图片来源网络) ...https://www.ne21.com/news/show-201481.html
6.中信证券:构网型储能是电力系统发展的必然趋势构网型储能或成为行业发展的必然趋势。一方面大规模可再生能源的接入需要储能装置来帮助实现频率、电压和功角稳定;另一方面构网型储能也带来了储能PCS的变化,产品的升级迭代可以加强龙头的领先地位,也带来IGBT、电感和电容等零部件的变化。另外,我们看到构网型储能PCS的招标已经开启,其价格要比跟网型储能PCS高50%以上...https://m.jrj.com.cn/madapter/stock/2024/06/18080041062066.shtml
7.构网型控制改善跟网型变流器次/超同步振荡稳定性的机理和特性分析构网型(grid-forming,GFM)并网变流器具有良好的弱电网稳定性,同时能够改善跟网型变流器的次/超同步振荡稳定性。为明确GFM控制改善振荡稳定性的机理和特性,首先推导了GFM变流器电路特性与每个控制环节的关系,并分别从变流器自身电路特性、变流器并网系统整体阻抗特性角度揭示了GFM控制改善振荡稳定性的电路机理。然后,基于阻抗...https://read.cnki.net/web/Journal/Article/DWJS202403006.html
8.构网型变流器技术的发展现状与趋势研究此外,构网型变流器在空载条件下,为负载和附近运行的其他装置提供了参考电压,而跟网型变流器对于电流的输入需要一个参考功角。尽管工作原理不同,但在稳态运行时,构网型和跟网型变流器都会根据实际运行的条件控制电网中的有功功率和无功功率的输入,同时考虑变流器的内部物理电压和电流的限制。此外,这类型的变流器都可以...https://www.fx361.com/page/2022/0928/13771520.shtml
9.中国下一代输电技术:高温超导气体绝缘,谁更领先跟网型储能系统会跟随电网需求输出电能,无法提供主动同步支撑,难以适应高比例新能源并网需求。而构网型储能系统则不仅能为电网提供稳定电压源,还可主动平抑新能源发电波动,具有系统惯量、电压与频率支撑能力强等优势,还可以在极端环境下提升电力系统的运行稳定性和电网接纳新能源能力。 https://www.ithome.com/0/709/077.htm
10.时伯年:新型电力系统下的构网型技术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。 https://www.mhcm.net/cms/show-144338.html