國網能源研究院近日發布了《2016國內(nèi)外電(diàn)網發展及新技(jì)術(shù)應用分析報告》（以下簡稱《報告》）。《報告》顯示，在以虛拟同步機等為(wèi)代表的電(diàn)網運行(xíng)控制(zhì)技(jì)術(shù)方面，我國取得(de)了令人(rén)矚目的成果。
《報告》指出，随着風電(diàn)、光伏等新能源大(dà)規模開(kāi)發利用，特高(gāo)壓交直流快速發展，電(diàn)源、電(diàn)網特性都發生(shēng)了深刻變化。虛拟同步機、同步調相機和(hé)統一潮流控制(zhì)器(qì)等技(jì)術(shù)，能夠實現新能源平穩輸出和(hé)友(yǒu)好并網，強化對直流輸電(diàn)系統支撐，促進交直流電(diàn)網協調發展，是當前各國的研究熱點。
虛拟同步機技(jì)術(shù)是一種以先進同步逆變技(jì)術(shù)和(hé)慣性儲能單元為(wèi)基礎，使新能源發電(diàn)擁有(yǒu)常規火(huǒ)電(diàn)外特性的技(jì)術(shù)。大(dà)規模間(jiān)歇式新能源通(tōng)過虛拟同步機接入電(diàn)網，可(kě)以提供一定的有(yǒu)功和(hé)無功支撐，并有(yǒu)效抑制(zhì)頻率振蕩，從而實現新能源的友(yǒu)好并網。
從技(jì)術(shù)發展曆程上(shàng)看，虛拟同步機概念最早由國外專家(jiā)提出，但(dàn)截至目前，國外仍處于理(lǐ)論研究與實驗室樣機（百千瓦級）研制(zhì)階段，未見工程應用相關報道(dào)。具體(tǐ)來(lái)說，德國勞克斯塔爾工業大(dà)學的實驗室樣機存在快速響應能力有(yǒu)待提高(gāo)的問題，加拿(ná)大(dà)多(duō)倫多(duō)大(dà)學的實驗室樣機存在應用領域窄、不适用大(dà)功率系統的缺點，英國利物浦大(dà)學的實驗室樣機在多(duō)機并聯時(shí)容易失穩。
中國電(diàn)科院、南瑞集團、許繼集團攻克了虛拟勵磁調壓、慣性控制(zhì)和(hé)協調控制(zhì)等關鍵技(jì)術(shù)，研制(zhì)了單機容量10～500千瓦的系列樣機，并完成了多(duō)個(gè)工程應用。
中國電(diàn)科院虛拟同步機樣機研制(zhì)走在前列，正在開(kāi)展單機容量為(wèi)850～1500千瓦的裝置研制(zhì)。
2015年9月底，全球首套分布式光伏虛拟同步發電(diàn)機在天津中新生(shēng)态城智能電(diàn)網營業廳微網成功挂網，這是世界上(shàng)首次将虛拟同步發電(diàn)機技(jì)術(shù)應用于實際工程的案例。該工程通(tōng)過應用虛拟同步機技(jì)術(shù)，使分布式光伏具有(yǒu)類似于同步機組的慣性、阻尼特性、有(yǒu)功調頻、無功調壓等運行(xíng)外特性，能夠實現慣量功率、自主有(yǒu)功控制(zhì)、自主調壓控制(zhì)三大(dà)功能，可(kě)顯著改善分布式電(diàn)源并網、離網過程平滑性和(hé)運行(xíng)穩定性，促進清潔能源友(yǒu)好接入與消納。
2016年4月，國家(jiā)電(diàn)網公司在張北風光儲輸基地開(kāi)展了虛拟同步機技(jì)術(shù)示範工程建設，對現有(yǒu)風機、光伏發電(diàn)的逆變器(qì)和(hé)控制(zhì)系統進行(xíng)改造，新建大(dà)容量集中式虛拟同步機，設計(jì)調節能力54.75萬千瓦，這是世界上(shàng)規模最大(dà)的虛拟同步機示範工程，計(jì)劃于2017年底建成。屆時(shí)，張北風光儲輸基地的風機、光伏發電(diàn)将實現更為(wèi)平穩可(kě)控的電(diàn)力輸出和(hé)友(yǒu)好并網特性，性能指标接近常規電(diàn)源。
按照核心關鍵技(jì)術(shù)部署，國家(jiā)電(diàn)網公司将于2017年10月前，全面掌握虛拟同步機核心技(jì)術(shù)和(hé)裝備成套能力。國家(jiā)電(diàn)網公司将通(tōng)過該技(jì)術(shù)裝備，大(dà)幅提升風光儲輸示範基地主動參與系統一次調頻、調壓的能力，同時(shí)推動相關标準的優化完善，形成新能源友(yǒu)好并網的标準模式。
