近日，許繼電氣研制的構(gòu)網(wǎng)型先進柔直控制設(shè)備在渝鄂聯(lián)網(wǎng)工程南通道（施州換流站）順利投運，實現(xiàn)了世界首套大容量構(gòu)網(wǎng)型先進柔性直流控制設(shè)備并網(wǎng)運行，具備2500MW運行能力，為構(gòu)建以新能源為主的新型電力系統(tǒng)打下堅實基礎(chǔ)！
該設(shè)備的“老朋友”
該設(shè)備所應(yīng)用的“構(gòu)網(wǎng)型(grid-forming, GFM)先進柔性直流控制技術(shù)”，這里的“構(gòu)”可以理解為“構(gòu)建”的意思。在正式介紹之前，先來介紹一下構(gòu)網(wǎng)型(grid-forming, GFM)先進柔性直流控制技術(shù)的“老朋友”——跟網(wǎng)型(grid-following, GFL)柔性直流控制方法，這里的“跟”，可以理解為“跟隨”的意思。
其實，這倆都是直流輸電工程中的“大腦”控制保護系統(tǒng)對“心臟”全控器件換流閥下達命令的“核心算法”，是張很有權(quán)威的“嘴巴”，兩者算是公平競爭的關(guān)系。
不同的是，跟網(wǎng)型(grid-following, GFL)柔性直流控制方法主要應(yīng)用于傳統(tǒng)柔性直流工程中，在電力系統(tǒng)中始終處于被動，因為它總是follow著電力系統(tǒng)的腳步，依賴于電力系統(tǒng)提供的相位等信息（相位是反映交流電任何時刻的狀態(tài)的物理量）來實現(xiàn)它的電壓和功率閉環(huán)控制等功能，所以，它只有被選擇權(quán)。
隨著新型電力系統(tǒng)來臨，原有的電力系統(tǒng)有慣性減小、系統(tǒng)強度變?nèi)醯内厔?，穩(wěn)定性問題愈發(fā)嚴(yán)重，緊跟著，它的弱點就凸顯了，它無法為電力系統(tǒng)提供慣量，就像車輛在高速行駛中想要剎車卻只能急剎，極易發(fā)生車輛事故危險，并且原有的電力系統(tǒng)漸變成新型電力系統(tǒng)后，它所跟隨的相位信息容易受到干擾畸變，導(dǎo)致它在弱系統(tǒng)及孤島條件下（孤島效應(yīng)指在電網(wǎng)失電情況下，發(fā)電設(shè)備仍作為孤立電源對負(fù)載供電的現(xiàn)象）無法穩(wěn)定運行。
正式介紹一下該設(shè)備
該設(shè)備應(yīng)用的“構(gòu)網(wǎng)型(grid-forming, GFM)先進柔性直流控制技術(shù)”可化被動為主動參與電網(wǎng)的頻率和電壓調(diào)節(jié)，不需要借助電力系統(tǒng)提供的相位信息就能實現(xiàn)同步。
通過模擬同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子運動和勵磁控制等特性構(gòu)建虛擬同步控制策略，實現(xiàn)對“心臟”全控器件換流閥的控制，具備與同步發(fā)電機一致的一次調(diào)頻、一次調(diào)壓、轉(zhuǎn)動慣量與阻尼響應(yīng)等外特性，為電力系統(tǒng)運行提供轉(zhuǎn)動慣量及電壓支撐，并在此基礎(chǔ)上增加了虛擬電路，具備更強的魯棒性（魯棒性指系統(tǒng)所具有的在不改變初始穩(wěn)定構(gòu)造的情況下抵抗變化的能力），極大提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平及新能源并網(wǎng)消納能力。這就相當(dāng)于它是一輛虛擬豪車，卻具有與豪車一樣的酷炫外觀和絕佳性能，同時，它又加裝了ESP (車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))，讓車子性能更加穩(wěn)健卓越。
總體來說，構(gòu)網(wǎng)型(grid-forming, GFM)先進柔性直流控制技術(shù)即提升了現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行能力，又能適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的各項要求。
隨著構(gòu)網(wǎng)型先進柔直控制設(shè)備的順利投運，代表著在世界范圍內(nèi)首次突破了僅用于光伏、風(fēng)機等小容量逆變器的構(gòu)網(wǎng)型控制技術(shù)的傳統(tǒng)適用范圍，為后續(xù)千萬千瓦級新能源并網(wǎng)奠定堅實基礎(chǔ)，在新型電力系統(tǒng)中具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
該設(shè)備順利投運背后
成功的背后總有人在負(fù)重前行，許繼電氣多專業(yè)融合的科研人員團隊從接到該設(shè)備的研制任務(wù)需求開始到設(shè)備順利投運，克服疫情影響，47天完成渝鄂工程控制保護廠內(nèi)仿真系統(tǒng)改造、控制策略研究及論證、500余項廠內(nèi)仿真試驗驗證、29項現(xiàn)場軟件升級和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試，最終保證了該設(shè)備順利投入運行。
相信未來會有更多超精尖的研發(fā)成果從這群心懷“國之大者”的研發(fā)人員手中誕出，因為他們主動將構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的責(zé)任扛在肩，為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)不斷奔跑前行。
