构网型新能源并网特性及实测报告_28页_2mb

构网型新能源电源并网特性及其实测分析总结

一、构网型控制的三个视角

1. 原理构网：通过控制网侧变流器输出电压幅值/相位，模拟同步电机的自主响应机制，具备优异动态性能。

   • 外特性：受控电压源。
   • 同步方式：自同步。
   • 特性优势：具备频率支撑能力，响应速度快。
   • 硬件要求：无特殊要求，通过控制实现稳态和小信号稳定。

2. 功能构网：通过下垂控制、虚拟同步控制（VSG）、匹配控制等方式实现，对硬件提出额外要求。

   • 功能特点：提供频率支撑、低频振荡抑制，要求机组侧具备惯量或能量储备。
   • 硬件要求：需配置直流储能在超范围过载（如1.5倍/2s）。

3. 故障构网：在故障期间维持电压源特性，推动设备通过虚拟阻抗/导纳、电流限幅等方式提升短路穿越能力。

   • 要求：增加系统阻尼和限流措施。

二、跟网型与构网型的本质区别

1. 所属电源不同：跟网依赖控制调节，构网依赖硬件加控制协同。
2. 适用频率范围不同：跟网在较低频率响应有限，构网可全面覆盖。
3. 运行方式不同：构网具备自同步、频率自动调整和黑启动能力。

三、不同构网模式相比

• 能量来源：跟网依赖功率信号，构网自主控制。
• 响应速度：从ms级到秒级，构网响应更快。
• 自同步：构网能够模拟旋转惯性，助力功率平滑调节。
• 稳定性：构网对电网阻抗适应能力强，抗干扰性更强。

四、特定设备的构网能力分析

• 双馈风机：需增强励磁容量满足过流要求。
• 光伏设备：自然无法提供频率支撑。
• SVG设备：需利用Smart-PFC增强无功控制。

五、行业应用现状与国际标准

1. 主要国家标准：
   • 德国：强调低短路比下的稳定能力（如1.33pu）。
   • 澳大利亚：特别强调步进电压与黑启动能力。
   • 美国：关注宽频宽阻尼与低频振荡抑制（0-300Hz）。
2. 构网型测试内容：自同步、惯量响应、故障穿越、暂态过压保护等。

六、工程案例与仿真结果

1. 频率响应对比：
   • 构网型在ms级响应阶段提供支撑，频繁过调风险小。
   • 跟网型响应迟缓，存在暂态过调风险。
2. 电压支撑测试：
   • 构网型在电压跌落时快速动作，拉高电网电压。
   • 跟网型受原动电机故障影响，可能产生过调过流。
3. 振荡抑制：
   • 构网型电源占比≥20%可增强系统阻尼。
   • 双内环设计易出现负阻尼，需控制负反馈环节。

七、跟网与构网的关系展望

1. 构网非替代，而是补充：类似动车组（部分车厢驱动）。
2. 需持续完善跟网型友好并网能力。
3. 构网发展仍需探索，但潜在优势突出，应关注多电压源并联问题。