“十四五”期间，随着“双碳”目标的落地推进，新能源机组大规模接入，电网呈现“双高”“双新”“双峰”的特征进一步凸显。由于新能源出力波动性大、间歇性强，高比例新能源接入将给电网稳定问题带来不容忽视的影响，新能源发电并网技术需要从“被动适应”到“主动支撑和自主运行”转变。
目前，传统新能源机组均采用“电流源模式”，无法构建100%新能源系统，往往在低短路比、弱交流系统中无法支撑系统，导致频率电压崩溃、功率振荡、机组脱网。构网型新能源机组是可独立构建电网的机组，基于“电压源模式”的构网型新能源机组则能够有效解决上述问题。 同时，现有的构网型新能源机组通常会采用虚拟同步发电机技术，在一次侧添加储能。因此现阶段已投运的新能源机组往往存在改造难、投资成本高、后期运维困难等问题，限制了该技术在实际的风电、光伏机组中应用。
自2021年起，国网湖北电力基于“随州广水100%新能源科技示范工程”的建设，攻关无储能构网型新能源机组“自同步电压源控制技术”。研究团队通过充分挖掘风机转子动能、光伏MPPT曲线调节潜力，实现了在不增加储能硬件投资下对新能源机组的电压源控制，使其具备了同步电源的控制特性，并基于示范项目在随州广水英姿寨风电场、宝林电站分别开展风机及光伏电源实际改造，共计32MW光伏及62MW的风机，总容量占广水总装机的三分之一。按储能每千瓦时2000元计，62MW的风电场场站配置10%储能，预计将节省1000多万建设费用。
“这种电压源型控制技术还是国内首次应用在三模组光伏和直驱型风机上，可以说是取得了构网型新能源机组的历史性突破。”中国电科院新能源所负责人表示。
据悉，此次改造对先期2台风机、4台光伏设备进行改造并开展多工况、多机并联工况试运行，为整站批量技术改造升级进行技术储备。经过近一月的试运行，研究团队对新能源机组近60种运行工况均进行了现场试验，并掌握了电压源特性及相关核心控制技术。
下一步，国网湖北电力将持续推动新能源主动支撑技术研发和推广，加快推进新能源及其配套调节性电源规划，进一步提升电网对新能源的消纳能力，为推进实现“双碳”目标贡献力量。(胡畔、甘依依)
