京津冀共建共享示范场景之构网型新能源主动支撑与汇集组网场景

  场景业主单位：国网冀北张家口风光储输新能源有限公司

  技术合作单位：国网冀北电力科学研究院、中国电力科学研究院、中国科学院电工研究所、宁德时代新能源科技股份有限公司、清华大学、上海交通大学、华北电力大学、南瑞集团有限公司、阳光电源股份有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、金风科技股份有限公司

  【场景简介】

  冀北电网在高比例新能源和弱电网场景下，面临暂态过电压、宽频带振荡与系统调频能力劣化三大核心痛点。国网冀北张家口风光储输公司开放高比例新能源试验环境，总投资约13亿元，联合冀北电力科学研究院、清华大学、宁德时代等打造我国首个百万千瓦级构网型风光储主动支撑与汇集组网场景。该场景系统性验证六大类主动支撑装备、六种支撑模式和集群汇集组网运行，实现场站与电网协同。通过在设备、场站、系统、实证四个层面集成验证与迭代升级，显著提升弱电网的稳定性与新能源送出能力，填补了构网型新能源在“设备-场站-系统”全链条应用领域的空白，为破解“三北”地区、沙戈荒基地及海岛电网等大规模新能源开发的世界性技术难题提供了可复制、可推广的“中国样板”。

  【技术应用】

  1.六大类主动支撑型系列装备。构网型风电机组、光伏、电池储能、功率储能、SVG、调相机，全部具备故障构网功能，可在电压0.2-1.3p.u.范围内维持电压源特性，整站短路电流支撑能力≥0.5倍等容量同步机。

  2.国内首个数智化构网型风光储场站控制系统。兼具毫秒级设备全量信息感知、多源智能协同控制、全环节数字孪生在线模拟、场站全景漫游展示功能的一体化监控。协调运行4种暂态电压支撑模式、2种电压/频率协同支撑模式具备黑启动能力，主动支撑时间尺度从毫秒级到周级。

  【实施成效】

  在安全维度，将场站短路电流支撑能力提升至2倍以上，整站自同步电压源运行范围拓宽至0.2-1.3p.u.，主动支撑时间尺度从毫秒级到周级，惯量、调频、调压能力不低于等容量同步机组，通道送出能力提升约10%，提高大规模新能源汇集送出安全性稳定性。

  在产业维度，构建了面向构网型新能源集约式开发的全场景试验实证平台。涵盖“整机实测-多模式并联-弱电网模拟-孤网测试”4大类真实测试场景，融合模型-数据混合驱动的系统运行模拟仿真，为不同技术路线的装备提供多种运行场景、多种工况的试验实证环境。吸引研发、制造、检测、认证等高附加值产业链环节在河北集聚，有效带动区域新能源产业向高端化、规模化发展，为构建新型电力系统提供了重要的技术支撑与产业基础。

  在示范推广维度，成功打造我国首个百万千瓦级构网型风光储场站与汇集组网示范工程，为“三北”等高比例新能源电网、藏东南、沙戈荒等弱同步支撑电网以及海岛微网等场景提供系统解决方案。