在这个国际上，最最最让人头疼的莫过于熊孩子

而熊孩子不仅在现实生活中呈现

作为一个新式名词的它，被活用在方方面面

正好，新动力业界人士为征服

光伏、风电等新动力大规模友爱并网难这个“熊孩子”

使出浑身解数

最近，他们有一个小高着儿要告诉你......

（国家风景储输演示电站来历我国动力报）

20年来，在新动力范畴，一项发达国家一向尽力攻关的技能被我国一举霸占，国际首个具有虚拟同步机功用的新动力电站在国家风景储输演示电站建成投运。该项目由国网冀北电力、我国电科院、许继集团、南瑞集团等单位协同攻关，历时两年完结。项目提升了电网安全安稳运转水平，对建造国家张家口可再生动力演示区具有重要意义。

全球翘首以盼20年，终在我国开花结果

新动力作为21世纪的新宠，招引多个大国争相引进，为在行业界坐拥一席之地，不吝很多投入资金、推出各项有利方针于研发之中。但“新宠”因为“年岁尚幼”，其“熊孩子”赋性露出无疑，例如，光伏发电，白日发电势不可当，晚上确如八十岁的老翁吹喇叭；风力发电亦是如此，无法向水力、电力、核电那般安稳的与大电网系统保持出色的默契，因而，这“熊孩子”真实让人爱恨两难。

于是乎，美国电气和电子工程师协会（IEEE）工作组在1997年就第一次提出了虚拟同步机的概念。关于这样的技能，开展新动力较早的西方国家天然不会放过。尔后长达20年的时间里，比利时鲁汶大学、加拿大多伦多大学、英国利物浦大学相继投入研发，但结果显而易见。我国作为全球并网风电、光伏发电最大的电网国家，新动力大规模并网消纳、保障大电网安全安稳的问题比其他大国来的更加棘手，在没有可供学习经历的情况下，我国开端研发人员开端踏上新的征途：

2012年，公司依托千人方案专项，发动虚拟同步机技能研讨；

2013年，我国电科院成功研发国际首台50千瓦虚拟同步机样机；

2014年，南瑞集团、许继集团成功研发500千瓦虚拟同步机样机；

2017年12月，国际首个具有虚拟同步机功用的新动力电站正式投运，标志着新动力友爱并网关键技能被我国霸占。

虚拟同步电机为何物？竟引多个大国为其折腰

近几年来，伴随着新动力技能的快速开展及全球对清洁动力开展的高度重视，推动了风电、太阳能发电逐渐规模化运用的全新阶段。可是，因为现在绝大部分的分布式电源都是经过电力电子变流器接入电网，而电力电子变流器与传统同步发电机有着本质的差异。电力电子变流器因其快速的动态呼应、较小的过载能力、低转动惯量和低短路容量等特性将对电网的静动态安稳性发生难以忽视的影响。

而大电网中的同步发电机具有优秀的惯性和阻尼特性，并能够参加电网电压和频率的调理，具有对电网天然友爱的优势。因而，如果学习传统电力系统的运转经历和同步发电机的特性，则能够完成逆变器电网的友爱接入，在很大程度上能够处理分布式电源并网所面对的许多问题和应战。

根据这一思维，在传统并网逆变器的直流侧引进适量的储能单元，并在逆变器的操控中集成传统同步发电机模型，就引出了虚拟同步发电机技能。简而言之，VSG技能首要就是经过模仿同步发电机的本体模型、有功调频以及无功调压等特性，使逆变器从运转机制和外特性上都可与传统同步发电机相媲美。

因而，虚拟同步电机的呈现，能让新动力并网装置主动参加系统调理，主动保护电力系统的安稳，完成多种动力的“自主并联”。

就近来投入运转的国家风景储输演示电站而言，工程建成投运后，提升了电网安全安稳运转水平，为新动力友爱并网供给标准模范，对建造国家张家口可再生动力演示区和我国清洁动力大规模开发运用具有重要意义。其工程杂乱程度高，触及范畴广，共改造了59台风机、容量118兆瓦，改造24台500千瓦光伏逆变器、容量12兆瓦，新建2套5兆瓦电站式虚拟同步机。

 （国家风景储输演示电站来历我国动力报）

未来应用远景无可限量

钟庆昌教授是国家电网公司千人方案专家、美国伊利诺理工学院动力与电力首席教授、IEEE电力电子学会和操控系统学会双出色讲员、操控与电力电子范畴四大顶级期刊的编委、英国工程技能学会(IET) 会士，是国际上同时在操控与电力电子范畴得到认可的少量专家之一。钟庆昌教授曾在其陈述中，从操控与系统理论的视点动身论述怎么把电力电子变换器操控成为虚拟同步机，并以此为中心勾画出下一代智能电网的架构，完成运用惯例同步电机的同步机制一致惯例电源、新动力、电动汽车、储能系统，以及大部分负荷接入电网的机制，然后到达电网的接口一致、机制一致和自主运转，充沛展现操控理论、电力电子和电力系统三大学科的完美交融所带来的巨大研讨和商业机会。

此外，在实体工程建造过程中，国家电网还探究建立了虚拟同步机配备实验检测系统，全面验证了虚拟同步机的功能并提出了应用推行主张。依照“先演示、后推行”准则，在后续推行阶段，将在演示工程改造经历的基础上，对国家风景储输演示电站内剩余117台各型风机进行虚拟同步机改造，总容量到达317.5兆瓦。

到2017年11月，我国风电装机容量约达1.82亿千瓦，光伏装机容量达1.26亿千瓦，规模均居国际第一。新动力已成为17个省级电网的第二大电源，其间冀北、甘肃、宁夏等省级电网新动力装机占比已超越40%，大规模、高份额新动力将成为我国新一代电力系统的重要特征。统计数据显现，我国冀北区域新动力装机容量1474.81万千瓦，统调装机占比到达53.09%，是我国第一个新动力装机占比超越50%的省级电网。预计到2030年，张家口可再生动力演示区内风电、光伏和光热装机将别离达2000万、2400万和600万千瓦。

“正如一个孩子小的时分，我们都关怀他的生长，不太着重他的职责。可是当他长大今后，我们会越来越着重他的职责。我国新动力快速开展，现已到了需求重视其职责的时分。”我国电力科学研讨院院长、我国工程院院士郭剑波表明，虚拟同步机技能正是让新动力“担起职责”的办法。