12月27日，世界首個具備虛擬同步機功能的新能源電站在位于張北的國家風(fēng)光儲輸示范電站建成投運。

虛擬同步機技術(shù)的應(yīng)用，將對推動能源轉(zhuǎn)型，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重大而深遠的意義。

虛擬同步機技術(shù)有多厲害？簡言之，該技術(shù)能使新能源機組由“我行我素”的“自轉(zhuǎn)”變?yōu)椤皡f(xié)調(diào)統(tǒng)一”的“公轉(zhuǎn)”，主動支撐電網(wǎng)頻率、電壓波動，有力保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

隨著新能源發(fā)電的大量接入，電網(wǎng)穩(wěn)定性受到不同程度的沖擊。馴服有個性的新能源發(fā)電這個“小伙伴”非一日之功。新能源虛擬同步機科技示范工程歷時兩年，是國家電網(wǎng)公司十大科技創(chuàng)新示范工程之一。

攻堅克難，還要集眾智聚群力。國網(wǎng)冀北電力協(xié)同中國電科院、許繼集團、南瑞集團等單位開展了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和裝備研制，全面掌握了虛擬同步機核心技術(shù)，為大規(guī)模新能源友好并網(wǎng)提供了新的技術(shù)手段，進一步鞏固了我國在相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)引領(lǐng)地位。

新能源虛擬同步機科技示范工程投運暨技術(shù)成果研討會。趙秉忠/攝

工程建成投運后，提升了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平，為新能源友好并網(wǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)典范，對建設(shè)國家張家口可再生能源示范區(qū)和我國清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用具有重要意義。

工程復(fù)雜程度高，涉及領(lǐng)域廣，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)光儲輸示范電站。趙秉忠/攝

為確保工程質(zhì)量，國家電網(wǎng)公司組織相關(guān)單位深入研究反復(fù)論證與周密籌備、確定改造施工方案，以專業(yè)化支撐和精益化落實為保障，多維度搭建“統(tǒng)籌總攬、上下協(xié)同、分工明確”聯(lián)合工作組織體系，以明確的時間表、路線圖和任務(wù)池，集全公司之力、聚全公司之智，攻克了由理論到實踐的諸多難題，成功對現(xiàn)有風(fēng)機的控制軟件、光伏發(fā)電的逆變器和控制系統(tǒng)進行全面改造。

據(jù)悉，示范工程取得五方面成果：

一是構(gòu)建了虛擬同步機應(yīng)用理論。

揭示了虛擬同步機的并網(wǎng)穩(wěn)定和故障穿越機理，解決了并網(wǎng)適應(yīng)性關(guān)鍵技術(shù)問題，為虛擬同步機工程化應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。

二是成功研制了三類虛擬同步機裝置。

在虛擬同步機抑制系統(tǒng)振蕩、多機間的有功/無功優(yōu)化分配、大容量變流器低電壓穿越、多模式運行控制無縫切換等方面取得12項關(guān)鍵技術(shù)突破，建成投運風(fēng)電、光伏和電站式三類虛擬同步機。

三是建立了虛擬同步機裝備試驗檢測體系。

提出現(xiàn)場試驗方法，構(gòu)建基于RT-LAB的半實物仿真平臺，具備虛擬同步機一次調(diào)頻、無功功率控制等全項、全工況試驗?zāi)芰?，實現(xiàn)型式試驗、實驗室半實物仿真和現(xiàn)場試驗的綜合互補。

四是全面驗證了虛擬同步機的性能。

建成了技術(shù)路線最豐富的虛擬同步機驗證平臺，完成了世界首次基于虛擬同步機的新能源電站黑啟動試驗，驗證了三類虛擬同步機的性能指標(biāo)和在大規(guī)模新能源匯集地區(qū)應(yīng)用的可行性，填補了虛擬同步機技術(shù)研究和示范應(yīng)用空白。

五是提出了虛擬同步機應(yīng)用推廣建議。

國家風(fēng)光儲輸示范電站。趙秉忠/攝

基于技術(shù)經(jīng)濟對比分析，首次提出儲能優(yōu)化配置方案和風(fēng)機轉(zhuǎn)速綜合恢復(fù)策略，解決了實際運行難題，形成了風(fēng)儲配合的應(yīng)用模式。

有能者，擔(dān)大任。在推進±500千伏柔性直流電網(wǎng)、低碳冬奧智能電網(wǎng)、風(fēng)電清潔供暖、電動汽車智能互動充電等科技示范工程建設(shè)、打造張家口可再生能源智能電網(wǎng)示范區(qū)，助力國家張家口可再生能源示范區(qū)建設(shè)等方面，國家電網(wǎng)公司都在爭取做出新的更大貢獻。

來源：中國能源報