构网型逆变器是什么



什么是“逆变器”？

逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电子设备。

主要功能：逆变器的主要功能是将直流电转换为交流电，以供各种需要交流电的设备使用。

工作原理：逆变器的工作原理基于电力电子技术和开关器件的开关作用。它通过控制开关器件的开关时间，将直流电转变为一定频率和电压的交流电。这种转换过程中，逆变器可以产生模拟标准的正弦波或其他波形，以适应不同设备的电力需求。

构成组件：逆变器由多个基本组件构成，包括晶体管、二极管和电容器等。这些组件协同工作，实现直流电到交流电的转换。

应用领域：逆变器在电动汽车、太阳能发电系统、不间断电源等多个领域都有广泛的应用。在太阳能系统中，逆变器能将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，供给家庭或商业场所使用。在电动汽车中，逆变器负责控制电机的运转，并管理电池的能量输出。此外，在需要不间断电源的应用中，逆变器也能保证在电力中断时提供稳定的电力供应。

逆变器是什么东西

逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电子设备。

主要功能：逆变器的主要功能是实现电力转换，允许使用直流电的设备和系统能够使用标准的交流电设备。

内部构造：逆变器内部包含一些电子元件，如晶体管、电容器和电感器等。这些元件通过特定的电路设计和操作，将直流电转换为交流电。

应用领域： 电动汽车：逆变器负责控制电机的运转，将电池中的直流电转换为交流电，以驱动电机正常运转。 太阳能发电系统：逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为适合家庭或商业用途的交流电。 不间断电源系统：在电网故障或电源中断时，逆变器能够提供稳定的电力供应。

性能指标：逆变器的转换效率是非常重要的性能指标，高效率的逆变器能够减少能源损失，提高系统的整体性能。

通过使用逆变器，我们可以更加灵活地利用电力资源，提高系统的可靠性和效率。

构网型储能和跟网型储能区别

跟网和构网储能是两种不同的储能控制技术。跟网型变流器是基于电压定向的电流源，构网型变流器是基于功率定向的电压源。一是电源属性：跟网型是电流源，构网型是电压源;二是定向差异性：跟网是基于电压定向，构网是基于功率定向。

“跟网型”逆变器跟踪电网的电压、相位以控制其输出。这些“跟网型”逆变器依赖于以下事实，即：电网的电压和频率由惯性源提供稳定(即旋转质量)。“跟网型”逆变器的电池储能无法应对电网的扰动。在系统发生扰动时，这些逆变器通常会关闭输出，直到干扰过去，并且需要在大停电后，先建立系统，然后再重启逆变器的输出。

构网型并网技术

构网型并网技术

构网型并网技术（Grid-Forming Inverter Technology）是一种先进的电力系统技术，它允许分布式能源资源（DERs）如太阳能光伏、风能、储能系统等，通过逆变器以一种自主和协调的方式形成局部电网。这种技术不仅提升了电网的韧性，还使得分布式能源资源能够在没有传统中央电网的情况下独立运行，同时在需要时与主电网并网运行。

一、技术原理

构网型并网技术通过逆变器、储能及能量管理系统等核心设备，实现分布式能源的自主、协调运行。在电力系统中，分布式能源通过电力电子设备（如变流器）直接与电网连接，而不是依赖于传统的同步发电机来维持电网的稳定性。每个分布式能源单元就像一个独立的舞者，能够自主地响应电网的需求，提供必要的电力支持，如频率调节、电压支撑等，从而增强电网的稳定性和可靠性。

二、核心设备

构网型逆变器：构网型逆变器是构网型并网技术的基础。它使得风电、光伏与储能的直流电源能够与交流电网相连，并且能够在电网中执行双向功率流动控制。高级的电力电子变换器能够快速响应电网变化，实现电压和频率的动态调节。同时，它还具备电网支撑功能，如电压和频率控制，以及低电压穿越能力，确保在电网故障时维持稳定运行。

储能系统：大容量储能装置，如锂离子电池储能，与电力电子变换器配合，可以在电网需要时快速释放或吸收电能，帮助平衡供需，提升电网的稳定性和可靠性。

能量管理系统（EMS）：负责监控和控制整个电网的运行，包括预测可再生能源发电量、调度储能资源、优化电网运行策略等，是实现智能电网管理的关键。

三、技术特点

自主性：微电网能够在没有中央电网的情况下自主运行，维持电力供应的稳定性。

协调性：逆变器之间可以相互通信，协调电力输出，以维持电压和频率的稳定。

可扩展性：可以根据需要增加或减少分布式能源资源，以适应电力需求的变化。

灵活性：在电力供应过剩或不足时，微电网可以灵活地与主电网断开或连接。

可靠性：在主电网发生故障时，微电网可以保持运行，提高电力供应的可靠性。

四、拓扑接线方式

构网型并网的拓扑接线方式具有多种类型，包括全功率转换器系统、混合转换器系统、多端直流系统、微电网、虚拟同步机、环形接线、星形接线和链式接线等。这些接线方式适用于不同的应用场景及项目的具体技术要求。

五、构网型储能系统的重要性

在新型电力系统中，以储能逆变器为核心部件的储能系统数量逐渐增加，为电网提供着有功或无功支撑、参与调峰调频、故障期间短时供电等多种能量支撑。Grid Forming构网型储能逆变器在电力系统中的主要优势是提供同步电压电流，为电网提供虚拟惯性。无论可再生能源占比高低，都可通过增加Grid Forming机组容量实现电网稳定。此外，Grid Forming构网型储能逆变器可在极端的环境下提供故障穿越、黑启动及有功无功稳定功能，同时减少备用线路的改造需求，保障电网稳定，最终实现100%可再生能源供电。

六、技术比较

与传统的Grid Following跟网型控制技术相比，Grid Forming构网型控制技术具有显著的优势。Grid Following逆变器必须依赖于电网提供的稳定电压和频率才能将可再生能源馈入电网，而Grid Forming逆变器则能够模拟同步发电机组，内部设定电压参考信号，通过调节输出的有功与无功功率，从而控制逆变器输出的电压和频率，增强电力系统稳定性。

综上所述，构网型并网技术是实现智能电网和提高电力系统灵活性、可靠性的重要技术之一。随着可再生能源的不断发展和电力系统的不断升级，构网型并网技术将发挥越来越重要的作用。

“被动跟网”到“主动构网”的趋势——构网型储能

“被动跟网”到“主动构网”的趋势——构网型储能

随着我国“双碳”目标的提出，新能源装机占比逐年上涨，其中风电、光伏发电成为主力。然而，这些新能源的间歇性、波动性特征给电网的稳定性带来了挑战。为应对这一挑战，构网型储能技术应运而生，并逐渐从“被动跟网”向“主动构网”转变。

一、构网型储能的定义与核心

构网型储能技术的核心在于通过储能逆变器构建起支撑大电网稳定运行的电压源。这一技术能够快速调频调压、增加惯量和短路容量支撑，以及抑制宽频振荡，从而显著增强电力系统的稳定性。

二、从跟网到构网的趋势分析

在新能源规模化并网的背景下，逆变器的控制技术成为构网型储能的关键。逆变器主要有两种控制技术：跟网型（Grid Following）控制技术和构网型（Grid Forming）控制技术。

跟网型控制技术：当前并网储能逆变器普遍采用的技术，主要跟随电网的电压和频率变化进行调整，属于“被动跟网”。构网型控制技术：随着新能源和电力电子设备的大量接入，电力系统惯性减小、系统强度变弱，稳定性问题日益严重。构网型控制技术通过主动构建电压源，为电网提供稳定的支撑，属于“主动构网”。

相较于常规发电机组，构网型储能在过载能力和控制灵活性方面更具优势。它不仅能为电网提供稳定的电压源，还能主动平抑电网中的各类大小扰动，缓解电力系统的暂态电压、频率等稳定问题，有效提升新能源消纳能力。

三、构网型储能的发展与挑战

当前，我国的构网型储能尚处于起步阶段。虽然其优势显著，但在实际应用中仍面临一些挑战。例如，当多台电压源设备并列运行时，可能存在环流、抢功率等问题，影响系统的稳定性。因此，如何优化构网型储能系统的并联运行策略，成为当前研究的重点。

四、构网型储能的实践案例

在中国电力科学研究院有限公司新能源研究中心和国网青海省电力公司电力科学研究院的支持下，华润电力控股有限公司携手华为数字能源技术有限公司，在青海共和华润济贫光伏电站共同完成了全球首次构网型光储系统并网性能现场测试。

此次测试高标准地完成了构网系统并联稳定性、高/低电压单次/连续故障穿越、一次调频及惯量响应特性等一系列测试。测试结果表明，构网型新能源发电系统与传统跟网型新能源发电系统相比，在加强电网运行特性和实现高可再生能源目标方面可以发挥关键作用。

五、总结与展望

构网型储能技术作为新能源并网的重要支撑手段，其发展前景广阔。随着技术的不断进步和应用的深入，构网型储能将在新能源发电系统中发挥越来越重要的作用。未来，我们需要继续加强构网型储能技术的研究和开发，优化其并联运行策略，提高系统的稳定性和可靠性，为推动我国新能源产业的持续健康发展贡献力量。

光伏发电系统由哪些部分构成？其作用分别是什么

光伏发电系统的构成及其作用：

1. 光伏阵列：光伏电池单体是光电转换的最小单元，通过串并联封装成光伏电池阵列组件。光照射到光伏阵列上，光能转变成电能。

2. 充放电控制器：对光伏阵列的输出电压和电流进行实时采样，判断光伏发电系统是否工作在最大功率点上，控制光伏阵列的输出电压使其工作点向最大功率点逼近。

3. 储能装备或逆变器：离网型光伏发电系统必须使用蓄电池储能，而并网型则不一定需要。储能装备或逆变器将光伏发电系统产生的直流电流转换为稳定的电流对蓄电池充电，或在并网售电时将直流电流转换成交流电流，并到电网上进行出售。

4. 负载：光伏电池阵列组件通过负载将太阳能电池接上负载，流经负载并在负载两端建立起端电压。

5. 控制系统：控制系统对光伏发电系统进行实时监控和管理，确保系统高效稳定地运行。

6. DC-DC转换器：光伏电池板发出的电能通过DC-DC转换器进行适当的控制和变换，变成适合负载使用的电能供给负载或者电网。

7. 蓄电池：在独立运行的光伏发电系统中，储能装置是必不可少的。大多数大中型的光伏发电系统都使用了免维护式的铅酸蓄电池作为系统的储能装置。

8. 光伏控制模块：为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充电，并保护蓄电池免受过充电和过放电的危害。

9. 离网型逆变器：在住宅用的离网型光伏发电系统中，将光伏组件发出的直流电变成交流电给交流负载使用。

用户侧储能是构网型还是跟网型

该系统一般使用跟网型。

用户侧储能系统通常采用跟网型，跟网型储能系统通常由电池、逆变器和控制系统组成，它们共同作用来控制电网的频率、电压和稳定性。这种类型的储能系统通常被安装在用户侧，以提供电力给家庭、工业和商业场所等。它们可以与电网同步运行，以确保电力质量和稳定性，同时也可以在电力短缺时提供备用电力。

构网型储能系统是一种新型储能系统，它具有更高的能量密度和更长的寿命，同时还可以在电网故障时提供备用电力。这种类型的储能系统通常被安装在电网的关键节点上，以提供电力给更广泛的区域。由于它们的规模和复杂性，构网型储能系统的成本也更高。

构网知识库汇总（二）

构网知识库汇总（二）

一、构网控制与跟网控制的对比

电压支撑效果

跟网控制：在电网SCR=1.6时，A、B、C三相锁到参考电压已经失真，有功功率和无功功率（pu）都产生了振荡。

构网控制：可以运行在SCR=1.0的弱电源系统中，P、Q和A、B、C三相电压都是稳定的。构网型控制无功功率响应较快，能更好地稳定电网电压。

二、风电场远端短路对新能源低穿策略的影响

风电场远端短路可能导致电网电压骤降，对新能源发电设备的低电压穿越能力提出更高要求。

构网控制通过快速响应和稳定电压支撑，有助于新能源发电设备在短路故障期间保持并网运行。

三、构网控制在风电远端短路的电压支撑

构网控制通过提供快速的电压支撑，有助于减少风电场在远端短路故障期间的电压波动。

相比跟网控制，构网控制能更好地维持电网电压稳定，减少故障对风电场运行的影响。

四、跟网型控制在风电应用中次同步振荡

跟网型控制可能导致风电场在特定条件下发生次同步振荡，影响电网稳定运行。

构网控制通过提供稳定的电压和频率支撑，有助于减少次同步振荡的发生。

五、构网控制技术要求

构网控制需要满足一系列技术要求，包括快速响应、稳定电压支撑、故障穿越能力等。

这些技术要求旨在确保构网控制在实际应用中能够稳定、可靠地运行。

六、构网型装备的技术总结

构网型装备通过提供稳定的电压和频率支撑，有助于提升电网的稳定性和可靠性。

构网型装备具有快速响应和灵活控制的特点，能够适应不同电网条件和故障情况。

七、暂态情况下同步机的支撑特性

在短路和切机两种系统扰动下，同步机通过提供惯性和阻尼支撑，有助于维持电网稳定。

构网型逆变器可以借鉴同步机的这些优点，同时依靠自身灵活快速的特点规避同步机的缺点。

八、短路故障情况下含有调相机的新能源基地的暂态功角失稳风险及解决方案

短路故障可能导致含有调相机的新能源基地发生暂态功角失稳风险。

解决方案包括加强电网结构、提高设备低电压穿越能力等。

九、弱电网下电网电压前馈的改进方案

弱电网下，电网电压前馈的改进方案有助于提高构网控制的稳定性和响应速度。

改进方案包括优化控制算法、提高采样精度等。

十、构网型并网控制的问题

构网型并网控制在实际应用中可能面临一些问题，如参数整定、故障穿越能力等。

需要通过不断的研究和实践，完善构网型并网控制的技术和策略。

十一、构网技术的重大作用

构网技术通过提供稳定的电压和频率支撑，有助于提升电网的稳定性和可靠性。

构网技术对于新能源并网、电网故障穿越等方面具有重要意义。

十二、轻度短路故障下构网与跟网逆变器作用的机理

在轻度短路故障下，构网逆变器通过提供快速的电压支撑和频率调节，有助于减少电网电压波动。

跟网逆变器则可能因响应速度较慢而无法有效应对短路故障。

十三、风电一次调频

风电一次调频是风电场参与电网频率调节的重要手段。

构网控制通过快速响应和精确控制，有助于提升风电场的一次调频能力。

十四、跟网控制的缺点

跟网控制存在响应速度慢、电压支撑能力不足等缺点。

在电网故障或扰动情况下，跟网控制可能无法有效维持电网稳定。

十五、构网型标准-3项测试内容

构网型标准包括相角变化、df/dt、一次调频等三项测试内容。

这些测试内容旨在验证构网控制在实际应用中的性能和稳定性。

十六、风机切机对逆变器控制功能的影响

风机切机可能导致逆变器控制功能受到影响，如电压波动、频率偏移等。

构网控制通过快速响应和稳定控制，有助于减少风机切机对逆变器控制功能的影响。

十七、海上全功率换流器型永磁同步风电机组的构网型控制策略

海上全功率换流器型永磁同步风电机组采用构网型控制策略，有助于提高风电场的稳定性和可靠性。构网型控制策略包括电压支撑、频率调节、故障穿越

构网型的具体含义是什么

构网型通常指构网型电源或构网型设备。构网型电源是一种能够主动构建交流电压的电源，具备自主支撑电压和频率的能力。它不像传统的跟网型电源那样依赖外部电网提供电压和频率参考，而是可以在电网故障或无电网的情况下独立运行，为电网提供稳定的电压和频率支撑。例如在一些分布式电源系统中，构网型逆变器可以模拟同步发电机的特性，主动参与电网的电压和频率调节，增强电网的稳定性和韧性，提高新能源的消纳能力，对于构建新型电力系统具有重要意义。

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