当前，冀北地区并网新能源装机占统调装机规模的76.7%，居全国省级电网首位，新能源装机容量5601万千瓦，预计今年年底将达6500万千瓦。冀北地区新能源资源富集，能源转型要素齐全，近年来国网冀北电力坚持技术创新，实施新型电力系统张承地区科技创新示范工程，瞄准发展痛点，深挖系统潜力。
截至目前，在张家口建成国内首个纯交流汇集系统下的新能源分布式调相机群，推广“新能源+储能+分布式调相机”模式，累计提升新能源送出能力129.5万千瓦。通过攻关构网型系列装备等关键技术，打造世界首个含多类构网型装备的百万千瓦级新能源交流汇集系统，提升张雄特高压通道输送能力10%以上。
8月1日晚上20时，由国网冀北电科院调相机项目部承担调试任务的国电康保照阳河风电场3×20兆乏调相机项目所有机组圆满完成96小时试运。这是冀北电网投运的第28台分布式调相机，新型电力系统这艘远航的大船上又多了一块“压舱石”。
截至目前，国网冀北电力已在承德、张家口等地区18座场站加装了分布式调相机，建成了国内规模最大的新能源汇集系统分布式调相机群，累计提升新能源送出能力129.5万千瓦，冀北电网也成为国内运行分布式调相机规格最全、台数最多的省级电网。
随着新能源装机占比的提高，电源结构正在发生深刻变化，调相机作为电网安全稳定运行的“稳定器”，能够根据电力系统的需要自动调节无功输出，提高电网的安全稳定运行水平。2022年12月14日，承德塞罕坝轿顶山风电场的1号调相机投运，这是冀北地区首台新能源分布式调相机。同年12月底，国家风光储输示范基地投运了2台50兆乏分布式调相机，率先成为全国首家实现“新能源+储能+调相机”模式的新能源场站。
随着调相机逐步实现规模化，技术创新也从更加精细的领域展开，国网冀北电科院在国网冀北电力调控中心及承德地调的支持下，开展调相机接入新能源场站稳定控制关键技术专题研究，共同提出调相机“定电压+无功环流抑制”的解决方案。
今年6月16日，由国网冀北电科院自主研发的分布式调相机接入新能源场站无功电压协调控制技术，首次在承德华润元宝山风电场示范应用，该技术为基于调相机构建电压支撑型新能源场站提供了“冀北方案”。
分布式调相机在新能源场站大规模推广应用的可持续发展源端范式，解决了100%新能源经交流汇集外送的难题，未来可直接应用于“沙戈荒”新能源大基地送出系统建设，也为通过其他技术途径构建电压源型新能源场站提供了可借鉴的实践样板。
“目前，我们正着力推进新能源场站内部多类型无功设备协调控制技术研究，‘机组—场站—电网—机制’全环节发力，形成分布式调相机支撑大规模新能源交流汇集送出全系列解决方案，助力提升新能源电力消纳水平。”国网冀北电科院优秀专家电网技术中心梁浩说。
同时，国网冀北电力对静止调相机、高惯量储能型调相机等新技术新装备开展前期研究，进一步提升调相机的支撑作用。在共享型调相机、短路容量辅助服务市场等体制机制开展研究和探索，进一步拓展推广应用模式。
9月1日，国网冀北电科院技术人员在国家风光储输示范工程现场组织开展了2MW构网型双馈风电机组现场测试，这是国网冀北电力首次开展构网型风电机组的整机测试。
“这是整个张承工程第一个现场落地实施的新装备，也是国网冀北电力首次开展构网型风电机组的整机测试。我们将应用具备弱电网模拟、孤网运行等新技术新型测试装置，这也是团队经过严密的方案论证和反复仿真模拟研制的新装置，以期对前期的工作成果进行集中检验。”新能源所所长助理王耀函说。
构网型技术可具备构建电网电压和频率的能力，是助推新能源由补充性电源向主体电源转变、构建高比例新能源电力系统的有效技术途径。作为国内最早开展构网型新能源技术研究与工程示范的省级电网公司，早在2017年，国网冀北电力就依托国家风光储输示范工程开展虚拟同步发电机技术研究，并成功研制了三大类虚拟同步发电机系列成套设备，建成世界首座百兆瓦级虚拟同步发电机电站。这是构网型新能源技术在集中式新能源场站的首次工程应用，支撑了虚拟同步机系列标准制定，也掀开了构网型技术研究热潮的序幕。
2023年5月，国网冀北电力在国家电网公司科技部的指导下，谋划实施“新型电力系统张承地区科技创新示范工程”，作为子工程的“构网型风光储主动支撑与汇集组网科技示范工程”定位于示范主体电源型风光储场站与汇集组网技术，着力打造“技术研发-试验验证-工程示范”的完整创新链条，引领新能源友好并网技术进步。2024年1月，该工程成功入选国网首批新型电力系统原创技术策源地科技示范工程。
自项目实施以来，国网冀北电科院与清华大学、上海交通大学、华北电力大学等高等院校以及国内头部厂家广泛开展了技术交流和联合攻关，组织相关领域专家多次开展技术讨论，攻克了构网型设备测试标准缺失、构网工况模拟复杂、多控制器难以并行测试等难题，构建了面向不同类型构网型设备的一体化硬件在环仿真测试平台，先后完成了7个厂家的构网型装备的半实物测试，发现了7大类30余项性能缺陷，针对性指导厂家进行了控制程序优化升级，确保设备性能满足电网支撑需求。
当前“构网型风光储主动支撑与汇集组网”示范工程已进入攻坚期，国网冀北电力构网型技术攻关团队积极思考做好技术创新布局，动态优化技术路线，在构网型研究热潮中，力争交出引领行业的“冀北答卷”。
供稿：融媒体中心 石佳
供稿：电科院 郝婧 王耀函
编辑：融媒体中心 李慧 赵亚男
美编：姜昕冉
原标题：源端技术革新引擎 点燃新型电力系统未来潜力
