源端技術革新引擎 點燃新型電力系統未來潛力

目前，冀北地區并網新能源裝機占統調裝機規模的76.7%，居全國省級電網首位，新能源裝機容量5601萬千瓦，預計今年年底將達6500萬千瓦。冀北地區新能源資源富集，能源轉型要素齊全，近年來國網冀北電力有限公司堅持技術創新，實施新型電力系統張承地區科技創新示范工程，瞄準發展痛點，深挖系統潛力。

冀北公司在張家口建成國內首個純交流匯集系統下的新能源分布式調相機群，推廣“新能源+儲能+分布式調相機”模式，累計提升新能源送出能力129.5萬千瓦；通過攻關構網型系列裝備等關鍵技術，打造世界首個含多類構網型裝備的百萬千瓦級新能源交流匯集系統，提升張雄特高壓通道輸送能力10%以上。

深耕調相機全系列解決方案

打造可持續發展源端范式

8月1日晚上20時，由國網冀北電科院調相機項目部承擔調試任務的國電康保照陽河風電場3×20兆乏調相機項目所有機組圓滿完成96小時試運。這是冀北電網投運的第28臺分布式調相機，新型電力系統這艘遠航的大船上又多了一塊“壓艙石”。

截至目前，冀北公司已在承德、張家口等地區18座場站加裝了分布式調相機，建成了國內規模最大的新能源匯集系統分布式調相機群，累計提升新能源送出能力129.5萬千瓦，冀北電網也成為國內運行分布式調相機規格最全、臺數最多的省級電網。

隨著新能源裝機占比的提高，電源結構正在發生深刻變化，調相機作為電網安全穩定運行的“穩定器”，能夠根據電力系統的需要自動調節無功輸出，提高電網的安全穩定運行水平。

2022年12月14日，承德塞罕壩轎頂山風電場的1號調相機投運，這是冀北地區首臺新能源分布式調相機。同年12月底，國家風光儲輸示范基地投運了2臺50兆乏分布式調相機，率先成為全國首家實現“新能源+儲能+調相機”模式的新能源場站。

隨著調相機逐步實現規模化，技術創新也從更加精細的領域展開，冀北電科院在國網冀北電力調控中心及承德地調的支持下，開展調相機接入新能源場站穩定控制關鍵技術專題研究，共同提出調相機“定電壓+無功環流抑制”的解決方案。

今年6月16日，由冀北電科院自主研發的分布式調相機接入新能源場站無功電壓協調控制技術，首次在承德華潤元寶山風電場示范應用，該技術為基于調相機構建電壓支撐型新能源場站提供了“冀北方案”。

分布式調相機在新能源場站大規模推廣應用的可持續發展源端范式，解決了100%新能源經交流匯集外送的難題，未來可直接應用于“沙戈荒”新能源大基地送出系統建設，也為通過其他技術途徑構建電壓源型新能源場站提供了可借鑒的實踐樣板。

“目前，我們正著力推進新能源場站內部多類型無功設備協調控制技術研究，‘機組—場站—電網—機制’全環節發力，形成分布式調相機支撐大規模新能源交流匯集送出全系列解決方案，助力提升新能源電力消納水平。”國網冀北電科GmAjgecRlTwGVhNp/umxHGRhbwF9XoMCYaLfwrZmepg=院優秀專家電網技術中心梁浩說。

同時，冀北公司對靜止調相機、高慣量儲能型調相機等新技術新裝備開展前期研究，進一步提升調相機的支撐作用。在共享型調相機、短路容量輔助服務市場等體制機制開展研究和探索，進一步拓展推廣應用模式。

突破新能源高比例接入瓶頸

加強新能源主動支撐能力

9月1日，冀北電科院技術人員在國家風光儲輸示范工程現場組織開展了2MW構網型雙饋風電機組現場測試，這是冀北公司首次開展構網型風電機組的整機測試。

“這是整個張承工程第一個現場落地實施的新裝備，也是冀北公司首次開展構網型風電機組的整機測試。我們將應用具備弱電網模擬、孤網運行等新技術新型測試裝置，這也是團隊經過嚴密的方案論證和反復仿真模擬研制的新裝置，以期對前期的工作成果進行集中檢驗。”新能源所所長助理王耀函說。

構網型技術可具備構建電網電壓和頻率的能力，是助推新能源由補充性電源向主體電源轉變、構建高比例新能源電力系統的有效技術途徑。作為國內最早開展構網型新能源技術研究與工程示范的省級電網公司，早在2017年，冀北公司就依托國家風光儲輸示范工程開展虛擬同步發電機技術研究，并成功研制了三大類虛擬同步發電機系列成套設備，建成世界首座百兆瓦級虛擬同步發電機電站。這是構網型新能源技術在集中式新能源場站的首次工程應用，支撐了虛擬同步機系列標準制定，也掀開了構網型技術研究熱潮的序幕。

2023年5月，冀北公司在國家電網公司科技部的指導下，謀劃實施“新型電力系統張承地區科技創新示范工程”，作為子工程的“構網型風光儲主動支撐與匯集組網科技示范工程”定位于示范主體電源型風光儲場站與匯集組網技術，著力打造“技術研發—試驗驗證—工程示范”的完整創新鏈條，引領新能源友好并網技術進步。2024年1月，該工程成功入選國家電網首批新型電力系統原創技術策源地科技示范工程。

自項目實施以來，冀北電科院與清華大學、上海交通大學、華北電力大學等高等院校以及國內頭部廠家廣泛開展了技術交流和聯合攻關，組織相關領域專家多次開展技術討論，攻克了構網型設備測試標準缺失、構網工況模擬復雜、多控制器難以并行測試等難題，構建了面向不同類型構網型設備的一體化硬件在環仿真測試平臺，先后完成了7個廠家的構網型裝備的半實物測試，發現了7大類30余項性能缺陷，針對性指導廠家進行了控制程序優化升級，確保設備性能滿足電網支撐需求。

當前“構網型風光儲主動支撐與匯集組網”示范工程已進入攻堅期，冀北公司構網型技術攻關團隊積極思考做好技術創新布局，動態優化技術路線，在構網型研究熱潮中，力爭交出引領行業的“冀北答卷”。