构网控制和柔直输电技术未来发展

丰中国南方电网SEPRI南方电网科学研究院报告总结

报告主题：构网控制与柔直输电技术未来发展方向

一、构网和跟网型控制

• 构网型控制器：具备与同步发电机类似特性，通过生成交流电压构建电网，无需锁相环即可实现与电网同步。不同控制器具有各自优势和劣势，研究仍在进行中。
• 跟网型控制器：通过模拟同步发电机的虚拟阻抗、惯性和阻尼特性，适用于新型电力系统中的电网接入。其简化结构和性能适应性使其成为关注焦点。

二、构网控制器发展历史

• 从1986年开始探索，经历了多种控制策略的演化，包括基于Droop控制的同步器、虚拟同步发电机（VSG）、自适应惯性和虚拟阻抗等方法，以适应不同场景和技术挑战。

三、传统矢量电流控制

• 早期应用于交流电机控制，通过解耦控制实现对有功和无功的独立控制。但在弱电网条件下，控制难度增加。

四、功率同步控制（构网控制）

• 采用模拟发电机摇摆公式的方法，用功率同步环代替传统锁相环，实现对系统电压的直接支撑，有效模拟同步机特性。

五、功率同步控制在故障穿越的应用

• 通过电压矢量控制和限流环节，确保在故障情况下系统的稳定运行。

六、弱交流系统定义与柔直连接

• 弱交流系统特征及影响，强调在高阻抗弱系统中柔直连接的控制策略，特别是针对交流雅克比矩阵的限制与优化。

七、柔直连接高阻抗弱系统的基本限制

• 描述了交流雅克比矩阵和直流雅克比矩阵在弱系统连接中的根本限制，强调电压控制模式在该场景下的优势。

八、柔直应用案例

• 使用功率同步控制连接两个极弱交流系统，展示其在互连极弱系统的稳定性与有效性。
• 构网型柔直系统与离岸风电场的集成，说明其在应对复杂电力系统中的应用潜力。

九、风机与柔直的动态交互

• 分析了跟网型风机与构网型柔直系统之间的动态交互，强调风机类型对系统稳定性的影响。

十、总结与感谢

• 报告结束时的总结性陈述，强调了构网控制与柔直输电技术在未来电网管理中的重要性，并对听众表示感谢。

此报告全面探讨了构网控制与柔直输电技术的现状、挑战与未来方向，为电网的智能化、高效化提供了深入的技术洞察。