“电网运行是不能中断的，所以很难在实际电网中开展电网规划方案、运行控制等工作的破坏性试验验证。仿真分析的意义就在于通过模拟实际电网来掌握电网特性，查找更多隐患并防范化解电网运行风险，守护电网安全运行。”谈及自己的专业工作，新疆电力科学研究院电网技术研究所系统技术室主管、大电网仿真测试巾帼团队队长祁晓笑滔滔不绝。

 

2023年，新疆电科院成立了由5名女性青年技术骨干组成的大电网仿真测试巾帼团队，团队成员被同事亲切地称作“五朵金花”。她们重点围绕构网型技术开展深入研究，参与和见证了多个“全国首次”仿真测试分析。

 

天润木垒风电一场站位于昌吉回族自治州木垒哈萨克自治县东北约77千米处，共有45台风机，其中构网型风机41台、跟网型风机4台，总装机容量10万千瓦。

 

2023年1月，祁晓笑和队员段青熙接到了在天润木垒风电一场开展国内首次构网型风电场接入大电网全电磁暂态仿真的任务。

 

电网中常规新能源机组采用跟网型控制方式，不具备频率和电压的主动支撑能力，大规模新能源接入后会影响电网运行稳定性。但构网型新能源设备具备并网和单独运行方式灵活切换、自主提供惯量支持、提供电网电压支撑、新能源系统阻尼可控、虚拟阻抗可调节谐波等特点，最终可实现100%新能源供电。

 

目前，构网型新能源设备特性分析以理论分析和区域小电网分析为主，以省级实际电网为背景的毫秒级时间尺度特性认知经验不足。

 

面对这次仿真分析，祁晓笑和段青熙只能“摸着石头过河”。她们收集了天润木垒风电一场的详细资料，深入研究了我国现行新能源接入的相关规程，还积极与中国电力科学研究院等单位的同事交流探讨，最终形成了单机、场站、电网系统三级递进式的仿真分析方案。

 

两个多月时间里，祁晓笑和段青熙迭代了6个版本的风机模型，从单机、场站、电网系统3个层面开展了6项构网型风机电网适应性、7项系统级故障影响及40余种故障形态下的构网型风电场并网稳定性仿真分析。

 

2023年4月4日，国内首次构网型风电场接入大电网全电磁暂态仿真工作顺利结束。这标志着新疆电网着力打造的新能源主动支撑技术“四大场景”（构网型风电、储能、光伏、静止无功发生器）之一的构网型风机研究取得了重要进展。此次仿真分析全面总结、揭示了构网型风机的特点，明确回答了后续天润木垒风电一场内短路试验能否开展、怎样开展以及试验对新疆电网稳定运行的影响等问题，为构网型风机在新疆落地推广提供了技术支撑，也为构网型新能源设备特性分析提供了宝贵的研究资料。

 

2023年9月中旬，在国家电网有限公司国家电力调度控制中心的指导下，国网新疆电力有限公司在阿克陶县龙源奥依塔克光伏储能电站开展了全国首次构网型储能人工短路试验。此次试验系统性地验证了构网型储能设备的惯量支撑、调频、黑启动等能力，积累了多场景、多时间尺度下的丰富数据及现场试验经验，为后续构网型储能技术仿真建模、推广应用、并网测试等工作打下了坚实基础。

 

短路试验前两个月，队员段玉、吴小芳和王小云接到了提前对龙源奥依塔克光伏储能电站开展半实物仿真测试和构网型储能整站仿真的任务。

 

其间，3名队员多次到龙源奥依塔克光伏储能电站现场踏勘，收集场站装机、电站接入方式等相关信息。基于此，她们搭建了该站的精细化电磁暂态仿真模型，在精准分析构网型储能设备运行特性的同时，为该站制订了详细的人工短路试验方案。

 

2023年9月19日，随着龙源奥依塔克光伏储能电站故障录波信息采集完成，全国首次构网型储能人工短路试验顺利结束。

 

截至2023年年底，新疆新能源发电装机容量超6000万千瓦，约占全疆发电总装机容量的45%。针对新能源超高占比接入产生的低惯量等问题，国网新疆电力积极开展“构网型+”技术研究。

 

今年2月份，在220千伏木垒大石头南风电汇集站，国网西北分部、国网新疆电力组织完成了国内首次构网型静止无功发生器（SVG）人工短路试验。本次试验是继龙源奥依塔克光伏储能电站构网型储能人工短路试验后的又一次技术验证，是支撑新能源电源友好并网、探索“构网型+”技术的新尝试。

 

根据安排，大电网仿真测试巾帼团队承担了该短路试验的电网仿真分析任务。有了此前的实战经验，这一次队员们心里更加有底，各项分析工作也推进得更加顺利了。她们基于电力系统全数字仿真平台（ADPSS）搭建试验场站的精细化电磁暂态仿真模型，完成了构网型SVG系统级安全稳定特性和主动支撑能力分析，还制订了与风电功率预测相结合的试验方案和风险控制预案，完成了人工短路、过载能力等11项试验内容。队员们通过此次试验积累了国内首套构网型SVG设备的试验响应数据，也丰富了构网技术的试验成果。

 

团队在构建构网型风电、储能、SVG等场景中不断钻研，为后续深入研究构网技术在不同场景中的应用打好基础。

 

来源：国家电网报