2025风机在新型电力系统中的应用与挑战

2025ContentsContents我国能源活动碳排放占碳排放总量的88%，电力行业占能源活动碳排放的43%，能源电新能源已成为系统装机的主体电源。2024年上半年，新能源新增装机1.28亿千瓦，占新增装机 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 火电水电风电、光伏其他 （2024.06

2023风电并网容量（万千瓦 利用率

装机渗透率(%) 电量渗透率（%）

风电3494次/振荡导致3山北烟墩片区3698高达三道 中西部片 风电

以同步发电机为主导的电网环 以新能源为主导的电网环电电电参考值 等效PQ 等效PVUGridGrid

ContentsContents跟网 构网阻抗PCC电压PCC电压Resonanceat31.5Hz 2.12.1构网型技术是将变流器控制为自同步电压源，使其内电势相量在暂态和次暂态过程中保0.3%~1%额定电压2.22.2构网型控制主要采用下垂控制、虚拟同步发电机控制、匹配控制（直流电容惯性同步）

下垂用于实现无附加通信情况下各不间断电源自动

模拟同步电机轴系、绕组与励磁系统控制输出电流，

模拟同步发电机调速器与轴系特性，提高

通过模拟非线性振荡器实现无通讯情况下多逆

基于电压源的构网型控制在新能源并网逆变器与风电机

2.22.2用于微网各分布式电源无通讯网络下功率分配，电

模拟同步发电机轴系与励磁直接控制逆变器输出电压，

建立直流电容与交流频率的匹配关系，实现网侧逆变器的交abc

2.22.2

2.32.3

2.32.31/1/电Vm1/电电功率控制环功率控制环转子电流环定子电压环2.32.3 ωt,MPPTControlandVectorControlLoopofControlLoopofControlLoopof 模态-状态变量耦合关系分析

y

s

- - - - - - - - 2.4xs=[φdsφ2.4θGFMGFMigdigqUdcxpllθpllωsωtθtrx1x2x3x4x5x6x7x9x10]；

参与因 参与因 轴系虚拟同步控制电压控制、RSC直流电容、 轴系、转速控制锁相环、RSC外环虚拟惯量控制、一次调频定 Kpi由0.1增加至实轴SCRSCR-85.2±-1.78±-1.62±-141.35±-18.69± 虚虚- GFM1&2GFM1&2GFM1&2GFM1&2

GFM1 GFM1

-虚虚---

- - - - 2.42.4

2.42.4 2.5基于某构网型风电场项目，针对构网型风电与储能不同配置方案对系统动态特性和短路2.5 2.42.4 2.42.4【方案一 【方案二 【方案五ContentsContents3.13.1NationalGridComplianceGuidanceNotesforNOAStabilityCompensationServicePhase3,May2022GreatBritainGridFormingBestPracticeGuide,AprilAEMO-AustralianEnergyMarketOperatorNERC-NorthAmericanGridFormingFunctionalSpecificationsforBPS-ConnectedBatteryEnergyStorageSystems,June2023VDE-AssociationofGermanElectricalEngineersFNNGuideline:GridformingbehaviorofHVDCsystemsandDC-connectedPPMs3.13.1孤网运行（非计划性孤岛无缝切换电网强度增强（弱电网运行适应性3.13.1≤5≤500惯量时间常数2-16≤≤≤10%-时间不少于本文件规定了构网型风电机组的并网技术要求、测试设备3.13.1

3.2

短路比1.0~3.0

10 1.05主控主控电网相角40~40

4

40

3.2

--

----

-CJ-CJ-CJ-CJ- CJ-10^3