原標題：虛擬同步機技術促新能源友好并網 我國相關研究應用走在世界前列

來源：中國電力報-中國電力新聞網

作者：王俊

　　國網能源研究院近日發布了《2016國內外電網發展及新技術應用分析報告》（以下簡稱《報告》）。《報告》顯示，在以虛擬同步機等為代表的電網運行控制技術方面，我國取得了令人矚目的成果。

　　《報告》指出，隨著風電、光伏等新能源大規模開發利用，特高壓交直流快速發展，電源、電網特性都發生了深刻變化。虛擬同步機、同步調相機和統一潮流控制器等技術，能夠實現新能源平穩輸出和友好并網，強化對直流輸電系統支撐，促進交直流電網協調發展，是當前各國的研究熱點。

　　虛擬同步機技術是一種以先進同步逆變技術和慣性儲能單元為基礎，使新能源發電擁有常規火電外特性的技術。大規模間歇式新能源通過虛擬同步機接入電網，可以提供一定的有功和無功支撐，并有效抑制頻率振蕩，從而實現新能源的友好并網。

 

　　從技術發展歷程上看，虛擬同步機概念最早由國外專家提出，但截至目前，國外仍處于理論研究與實驗室樣機（百千瓦級）研制階段，未見工程應用相關報道。具體來說，德國勞克斯塔爾工業大學的實驗室樣機存在快速響應能力有待提高的問題，加拿大多倫多大學的實驗室樣機存在應用領域窄、不適用大功率系統的缺點，英國利物浦大學的實驗室樣機在多機并聯時容易失穩。

　　中國電科院、南瑞集團、許繼集團攻克了虛擬勵磁調壓、慣性控制和協調控制等關鍵技術，研制了單機容量10～500千瓦的系列樣機，并完成了多個工程應用。

　　中國電科院虛擬同步機樣機研制走在前列，正在開展單機容量為850-1500千瓦的裝置研制。

　　2015年9月底，全球首套分布式光伏虛擬同步發電機在天津中新生態城智能電網營業廳微網成功掛網，這是世界上首次將虛擬同步發電機技術應用于實際工程的案例。該工程通過應用虛擬同步機技術，使分布式光伏具有類似于同步機組的慣性、阻尼特性、有功調頻、無功調壓等運行外特性，能夠實現慣量功率、自主有功控制、自主調壓控制三大功能，可顯著改善分布式電源并網、離網過程平滑性和運行穩定性，促進清潔能源友好接入與消納。

　　2016年4月，國家電網公司在張北風光儲輸基地開展了虛擬同步機技術示范工程建設，對現有風機、光伏發電的逆變器和控制系統進行改造，新建大容量集中式虛擬同步機，設計調節能力54.75萬千瓦，這是世界上規模最大的虛擬同步機示范工程，計劃于2017年底建成。屆時，張北風光儲輸基地的風機、光伏發電將實現更為平穩可控的電力輸出和友好并網特性，性能指標接近常規電源。

　　按照核心關鍵技術部署，國家電網公司將于2017年10月前，全面掌握虛擬同步機核心技術和裝備成套能力。國家電網公司將通過該技術裝備，大幅提升風光儲輸示范基地主動參與系統一次調頻、調壓的能力，同時推動相關標準的優化完善，形成新能源友好并網的標準模式。