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在這個國際上，最最最讓人頭疼的莫過于熊孩子

而熊孩子不僅在現(xiàn)實生活中呈現(xiàn)

作為一個新式名詞的它，被活用在方方面面

正好，新動力業(yè)界人士為征服

光伏、風(fēng)電等新動力大規(guī)模友愛并網(wǎng)難這個“熊孩子”

使出渾身解數(shù)

最近，他們有一個小高著兒要告訴你......

（國家風(fēng)景儲輸演示電站來歷我國動力報）

20年來，在新動力范疇，一項發(fā)達(dá)國家一向盡力攻關(guān)的技能被我國一舉霸占，國際首個具有虛擬同步機功用的新動力電站在國家風(fēng)景儲輸演示電站建成投運。該項目由國網(wǎng)冀北電力、我國電科院、許繼集團(tuán)、南瑞集團(tuán)等單位協(xié)同攻關(guān)，歷時兩年完結(jié)。項目提升了電網(wǎng)安全安穩(wěn)運轉(zhuǎn)水平，對建造國家張家口可再生動力演示區(qū)具有重要意義。

全球翹首以盼20年，終在我國開花結(jié)果

新動力作為21世紀(jì)的新寵，招引多個大國爭相引進(jìn)，為在行業(yè)界坐擁一席之地，不吝很多投入資金、推出各項有利方針于研發(fā)之中。但“新寵”因為“年歲尚幼”，其“熊孩子”賦性露出無疑，例如，光伏發(fā)電，白日發(fā)電勢不可當(dāng)，晚上確如八十歲的老翁吹喇叭；風(fēng)力發(fā)電亦是如此，無法向水力、電力、核電那般安穩(wěn)的與大電網(wǎng)系統(tǒng)保持出色的默契，因而，這“熊孩子”真實讓人愛恨兩難。

于是乎，美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）工作組在1997年就第一次提出了虛擬同步機的概念。關(guān)于這樣的技能，開展新動力較早的西方國家天然不會放過。爾后長達(dá)20年的時間里，比利時魯汶大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)、英國利物浦大學(xué)相繼投入研發(fā)，但結(jié)果顯而易見。我國作為全球并網(wǎng)風(fēng)電、光伏發(fā)電最大的電網(wǎng)國家，新動力大規(guī)模并網(wǎng)消納、保障大電網(wǎng)安全安穩(wěn)的問題比其他大國來的更加棘手，在沒有可供學(xué)習(xí)經(jīng)歷的情況下，我國開端研發(fā)人員開端踏上新的征途：

2012年，公司依托千人方案專項，發(fā)動虛擬同步機技能研討；

2013年，我國電科院成功研發(fā)國際首臺50千瓦虛擬同步機樣機；

2014年，南瑞集團(tuán)、許繼集團(tuán)成功研發(fā)500千瓦虛擬同步機樣機；

2017年12月，國際首個具有虛擬同步機功用的新動力電站正式投運，標(biāo)志著新動力友愛并網(wǎng)關(guān)鍵技能被我國霸占。

虛擬同步電機為何物？竟引多個大國為其折腰

近幾年來，伴隨著新動力技能的快速開展及全球?qū)η鍧崉恿﹂_展的高度重視，推動了風(fēng)電、太陽能發(fā)電逐漸規(guī)?；\用的全新階段?？墒?，因為現(xiàn)在絕大部分的分布式電源都是經(jīng)過電力電子變流器接入電網(wǎng)，而電力電子變流器與傳統(tǒng)同步發(fā)電機有著本質(zhì)的差異。電力電子變流器因其快速的動態(tài)呼應(yīng)、較小的過載能力、低轉(zhuǎn)動慣量和低短路容量等特性將對電網(wǎng)的靜動態(tài)安穩(wěn)性發(fā)生難以忽視的影響。

而大電網(wǎng)中的同步發(fā)電機具有優(yōu)秀的慣性和阻尼特性，并能夠參加電網(wǎng)電壓和頻率的調(diào)理，具有對電網(wǎng)天然友愛的優(yōu)勢。因而，如果學(xué)習(xí)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)經(jīng)歷和同步發(fā)電機的特性，則能夠完成逆變器電網(wǎng)的友愛接入，在很大程度上能夠處理分布式電源并網(wǎng)所面對的許多問題和應(yīng)戰(zhàn)。

根據(jù)這一思維，在傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的直流側(cè)引進(jìn)適量的儲能單元，并在逆變器的操控中集成傳統(tǒng)同步發(fā)電機模型，就引出了虛擬同步發(fā)電機技能。簡而言之，VSG技能首要就是經(jīng)過模仿同步發(fā)電機的本體模型、有功調(diào)頻以及無功調(diào)壓等特性，使逆變器從運轉(zhuǎn)機制和外特性上都可與傳統(tǒng)同步發(fā)電機相媲美。

因而，虛擬同步電機的呈現(xiàn)，能讓新動力并網(wǎng)裝置主動參加系統(tǒng)調(diào)理，主動保護(hù)電力系統(tǒng)的安穩(wěn)，完成多種動力的“自主并聯(lián)”。

就近來投入運轉(zhuǎn)的國家風(fēng)景儲輸演示電站而言，工程建成投運后，提升了電網(wǎng)安全安穩(wěn)運轉(zhuǎn)水平，為新動力友愛并網(wǎng)供給標(biāo)準(zhǔn)模范，對建造國家張家口可再生動力演示區(qū)和我國清潔動力大規(guī)模開發(fā)運用具有重要意義。其工程雜亂程度高，觸及范疇廣，共改造了59臺風(fēng)機、容量118兆瓦，改造24臺500千瓦光伏逆變器、容量12兆瓦，新建2套5兆瓦電站式虛擬同步機。

 （國家風(fēng)景儲輸演示電站來歷我國動力報）

未來應(yīng)用遠(yuǎn)景無可限量

鐘慶昌教授是國家電網(wǎng)公司千人方案專家、美國伊利諾理工學(xué)院動力與電力首席教授、IEEE電力電子學(xué)會和操控系統(tǒng)學(xué)會雙出色講員、操控與電力電子范疇四大頂級期刊的編委、英國工程技能學(xué)會(IET) 會士，是國際上同時在操控與電力電子范疇得到認(rèn)可的少量專家之一。鐘慶昌教授曾在其陳述中，從操控與系統(tǒng)理論的視點動身論述怎么把電力電子變換器操控成為虛擬同步機，并以此為中心勾畫出下一代智能電網(wǎng)的架構(gòu)，完成運用慣例同步電機的同步機制一致慣例電源、新動力、電動汽車、儲能系統(tǒng)，以及大部分負(fù)荷接入電網(wǎng)的機制，然后到達(dá)電網(wǎng)的接口一致、機制一致和自主運轉(zhuǎn)，充沛展現(xiàn)操控理論、電力電子和電力系統(tǒng)三大學(xué)科的完美交融所帶來的巨大研討和商業(yè)機會。

此外，在實體工程建造過程中，國家電網(wǎng)還探究建立了虛擬同步機配備實驗檢測系統(tǒng)，全面驗證了虛擬同步機的功能并提出了應(yīng)用推行主張。依照“先演示、后推行”準(zhǔn)則，在后續(xù)推行階段，將在演示工程改造經(jīng)歷的基礎(chǔ)上，對國家風(fēng)景儲輸演示電站內(nèi)剩余117臺各型風(fēng)機進(jìn)行虛擬同步機改造，總?cè)萘康竭_(dá)317.5兆瓦。

到2017年11月，我國風(fēng)電裝機容量約達(dá)1.82億千瓦，光伏裝機容量達(dá)1.26億千瓦，規(guī)模均居國際第一。新動力已成為17個省級電網(wǎng)的第二大電源，其間冀北、甘肅、寧夏等省級電網(wǎng)新動力裝機占比已超越40%，大規(guī)模、高份額新動力將成為我國新一代電力系統(tǒng)的重要特征。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，我國冀北區(qū)域新動力裝機容量1474.81萬千瓦，統(tǒng)調(diào)裝機占比到達(dá)53.09%，是我國第一個新動力裝機占比超越50%的省級電網(wǎng)。預(yù)計到2030年，張家口可再生動力演示區(qū)內(nèi)風(fēng)電、光伏和光熱裝機將別離達(dá)2000萬、2400萬和600萬千瓦。

“正如一個孩子小的時分，我們都關(guān)懷他的生長，不太著重他的職責(zé)。可是當(dāng)他長大今后，我們會越來越著重他的職責(zé)。我國新動力快速開展，現(xiàn)已到了需求重視其職責(zé)的時分?！蔽覈娏茖W(xué)研討院院長、我國工程院院士郭劍波表明，虛擬同步機技能正是讓新動力“擔(dān)起職責(zé)”的辦法。