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技术领先 | 禾望构网型场站生态,让电网更稳定、更灵活

2025China.cn   2024年04月18日

能源是推动社会发展的血液,世界能源一路从高碳能源向低碳、无碳的新能源演变。而随着新能源的大规模接入,电力系统低惯量、低阻尼、弱电压支撑等问题凸显,稳定性问题愈发严峻,技术迭代迫在眉睫。今年以来,构网型技术从名不见经传的技术路线到公开招标的硬性要求,新疆、西藏等地发文鼓励甚至强制配建,技术变革悄然来临。

稳定性成关键

构网型技术应运而生

持续提升新型电力系统的稳定性,是行业同仁普遍的共识和努力的方向,禾望电气便是其中一员。在过去十几年的新能源发展中,变流器多采用跟网型控制,即以跟踪电网幅值、相位的方式,并网发电运行。当电网出现电压和频率波动时,利用无功支持和调压调频,可以实现暂态工况下的短时调节,以维持电网稳定。

“双碳”目标的提出使电力系统朝着“高比例可再生能源”和“高比例电力电子装备”的方向发展。传统跟网型控制方式下的新能源大量接入会导致电网变得更加脆弱,在面临冲击或扰动时的风险增加。在这种背景下,以维持电力系统稳定性为目标,主动建立并支撑电网频率和电压的构网型技术应运而生。

禾望电气作为全球首家获得构网型DNV证书的厂家,率先将构网型技术应用到风电变流器、光伏逆变器、储能PCS、制氢电源、无功补偿SVG等产品中,构建了一套完整的新能源构网制氢场站生态。同时开发了构网功能特性检测系统,为各级电科院、检测机构开展对构网型设备的特性测试提供了专业的测试装备。

在新能源构网制氢场站生态中,禾望电气通过智慧化的微电网综合控制系统,能快速地完成能量调度,实现灵活的“荷随源动”;通过系统中各个分布式电源的协同运行,实现场站级的调频调压、并离网运行、黑启动、负荷侧管理等功能。即使将制氢电站布置在偏远的无电网场景中,通过变流器的构网技术和微电网控制器的协调,也能源源不断产出绿氢。

新能源“黑科技”

构网型海上风电黑启动

随着“双碳”目标的持续推进,以及对海域环境的不断探索,海上风电产业逐渐向大功率、深远海挺进。由于深远海风电场离岸距离远、海况复杂、作业窗口期短,使得风电场日常维护和故障消缺难度大,面临更加严峻的运营风险。在此背景下,禾望电气实现的构网型海上风电黑启动技术,可显著加快电网的恢复,对海上风电产业发展具有广泛的应用价值。

该技术为海上风电的稳定运行奠定坚实基础。例如在风电场整体失电的情况下,机组可借助小容量后备电源的短期支持,藉构网型控制模式以及主控系统的协助,实现单台风电机组自主黑启动。单台机组再通过集电线路,为风电场其他机组提供稳定电源,支撑其他机组逐一完成无后备电源的启动,最终实现整个海上风电场的黑启动和孤网运行。

黑启动实测波形图

系统运行图

构网型技术是未来新能源发电设备最具发展潜力的新兴控制方式,有望满足未来以新能源发电为主体的新型电力系统对并网控制的迫切要求。接下来,禾望电气将继续发挥在构网型技术上的领先优势,以技术强化内功,持续完善构网型场站生态及相关产品,为加快构建高效、稳定、灵活的新型电力系统献力。

(来源:禾望电气)

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